Som programskaper i radio forener Nils Heyerdahl solid innsikt med god formidlingsevne og artistisk sans. Som sjef for Radioteatret har han markert Norges mest publikumssøkte teater som en bærebjelke for kvalitet i NRK.
Heyerdahl vokste opp i Oslo. Etter examen artium 1959 studerte han idéhistorie, engelsk og fransk ved Universitetet i Oslo og tok magistergraden i idéhistorie 1972 på avhandlingen Pascal og skeptisismen. 1967–70 var han redaktør i Minervas Kvartalsskrift. 1972–79 var han hjelpelærer, vitenskapelig assistent og forskningsstipendiat NAVF i idéhistorie ved Universitetet i Oslo og foreleste i emner fra middelalderen og renessansen. I denne tiden redigerte han også flere bøker om filosofiske emner.
Fra 1979 arbeidet Heyerdahl som frilanser i Opplysningsavdelingen, NRK/Radio, og markerte seg som en meget dyktig og allsidig programskaper. I flere år var han programleder for de faste postene “Verdt å vite” og “Kulturmagasinet”. 1983 ble han programsekretær i Kulturavdelingen/Radio, 1990–91 var han redaksjonssjef i Kunstavdelingen, og fra 1991 har han vært sjef for Radioteatret og Dokumentarredaksjonen.
Oppsikt vakte flere “dokumentardramaer” som Heyerdahl hadde aktivt programansvar for, og som eksperimenterte i grenselandet mellom fiksjon og fakta, bl.a. J. H. Sandvens rekonstruksjon av Mykle-saken (1993) og Kjell Kristensens hørespillserie om Knut Hamsuns liv og diktning (1996). Flere av Heyerdahls artistisk formede programmer har også vunnet internasjonale priser, bl.a. radio-operaene Alfa og Romeo (1998) og Bokken Lasson (1999), som begge ble belønnet med Prix Italia.
Heyerdahl har lagt stor vekt på at Radioteatret er Norges største scene i publikumsoppslutning og må ha et vidtspennende, kvalitetssikkert repertoar. I slutten av 1990-årene måtte innsatsen konsentreres av økonomiske grunner, og repertoaret har nå sin tyngde i Ibsens dramaer og nyere norsk dramatikk. På Heyerdahls initiativ er også en rekke Ibsen-skuespill blitt utgitt på kassett og CD, både arkiv-innspillinger og nyere hørespill. Dermed er Norge omsider kommet med i en internasjonal utvikling som gjør scenekunst tilgjengelig også i denne form.
Nils Heyerdahl var styreformann i Norsk Filminstitutt 1984–87, da Videogram-registeret ble opprettet. Han er medlem av og sekretær i Det Norske Akademi for Sprog og Litteratur.