Nəsimi Ağayev Almaniyanın ^[rus.], Avropa İnstitutunun Avropa Hüququnun (LL. M.) magistr dərəcəsini və Bakı Dövlət Universitetinin Beynəlxalq münasibətlər üzrə bakalavr və magistr dərəcəsini almışdır. O, həmçinin, Avstriyada ^[ing.] təhsil almışdır.

Ana dili olan Azərbaycan dilindən başqa İngilis, Fransız, Alman, Rus, İspan və Türk dillərini də bilir.

1999-cu ildə Azərbaycanın diplomatik xidmətinə qəbul edilmiş, ölkənin Avstriyadakı (2000–2003) və Almaniyadakı (2005–2008) səfirliklərində, eləcə də, Bakıda Xarici İşlər Nazirliyində xidmət etmişdir. Azərbaycan Prezidenti Heydər Əliyevin 3–6 iyul 2000-ci ildə Avstriyaya rəsmi səfəri zamanı alman dili üzrə tərcüməçisi olub. 2001–2003-cü illərdə Vyana Universitetində Azərbaycan dilini tədris etmişdir.

Fövqəladə və səlahiyyətli səfir diplomatik rütbəsinə malikdir.

Azərbaycan Respublikasının Prezidenti tərəfindən 2022-ci ilin 19 avqustunda Azərbaycanın Almaniyadakı səfiri vəzifəsinə təyin olunmuşdur. Ondan öncə 2012–2022-ci illərdə Azərbaycanın Los-Ancelesdəki baş konsulu vəzifəsində çalışaraq, Azərbaycanı Kaliforniya və Amerika Birləşmiş Ştatlarının qərbindəki digər 12 ştatda təmsil etmişdir.

2010–2012-ci illərdə Vaşinqtonda Azərbaycanın Səfirliyində siyasi məsələlər üzrə müşavir vəzifəsində çalışmışdır.

Los Ancelesdə çalışarkən Nəsimi Ağayev 105 ölkəni təmsil edən, dünyanın ikinci ən böyük konsulluq korpusu (Nyu-Yorkdan sonra) olan Los Anceles Konsulluq Korpusunun sədri (duayen) olmuşdur.

O, Beynəlxalq Münasibətlərin ^[ing.] baş redaktoru olmuşdur və 2007-ci ildə Almaniyada nəşr olunan "Humanitar müdaxilə və beynəlxalq hüquq: Kosovoda NATO əməliyyatı" adlı kitabı yazmışdır.