Laureato nel 1967 al Politecnico di Milano svolge la sua attività progettuale congiuntamente all’attività didattica e di ricerca nel campo architettonico. Vincitore, con altri, del  Concorso Internazionale per la Nuova Sede della Università delle Calabrie (1972) e socio fondatore della Gregotti Associati. Professore Ordinario di Composizione Architettonica alla Facoltà di Architettura del Politecnico di Milano.

Dal 1978 esercita il lavoro professionale nello Studio Nicolin a Milano.

Le sue proposte nel campo della progettazione architettonica e urbana, Belice1980, IBA di Berlino dei primi anni ‘80, Nove Parchi per Milano (1995), Biennale di Oslo 2000 ecc. sono accompagnate da un’intensa attività comunicativa ed espositiva nelle mostre  Il Laboratorio del Belice (1982),  La ricostruzione della città (1985) sino all’attività svolta per la XVII Triennale con l’esposizione  Le città immaginate. Nove progetti per nove città  (1987) e, sempre alla Triennale, Le città del mondo e il futuro della metropoli (1988).

L’attenzione per la progettazione urbana si esplica nella proposta per la città di Oslo (2000), nella proposta per l’area milanese di  Garibaldi Repubblica (1992-2004) e per il quadrilatero storico della Fiera di Milano (2004). La sua figura di architetto è connessa anche alla progettazione di nuovi spazi culturali e di relazione: progetto per  il Centro di arti contemporanee a Roma (1999), Centro congressi EUR (1998), Centro congressi FMC a Milano (2002), Polo provinciale della Provincia di Milano (2004).

Il nome di Pierluigi Nicolin è legato inoltre  allo sviluppo di un’intensa attività pubblicistica ed editoriale con la rivista LotusInternational(dal 1978) che gli è avvalsa la  Medaglia d’oro dell’architettura italiana della Triennale di Milano (2003). Recentemente ha curato la mostra ArchitetturaContemporaneain Italia. Conflitti (Salerno 2005-2006),  ha vinto il  Concorso il nuovo Polo Giudiziario di Trento - Italia  (2006), il Concorso per il ‘MOdAM – Museo e scuola della moda’  di Milano(2006) ed  il Concorso ‘La porta di Milano’ presso l’aeroporto di Milano Malpensa (2010).  Attualmente sta lavorando alla Riqualificazione del Pad 6 di Fiera Milano City.

Dal 2009 è Presidente della Commissione per il Paesaggio del Comune di Milano