Nailə Rəhimbəyli 21 iyul 1968-ci ildə Gəncə şəhərində anadan olub. 1992-ci ildə Ü. Hacıbəyov adına Azərbaycan Dövlət Konservatoriyasının "Tarix-nəzəriyyə" fakültəsinin musiqişünaslıq ixtisası üzrə fərqlənmə diplomu ilə bitirib. Bitirərkən musiqişünas, musiqi fənləri üzrə müəllimə, tədqiqatçı və mühazirəçi ixtisasları verilmişdir. 1987–1999-cu illər ərzində Gəncə Q. Hüsenli ad. orta ixtisas musiqi texnikumunda, 1999–2016-cı illərdə isə Bakı Musiqi Akademiyasında "Azərbaycan xalq musiqisinin tarixi və nəzəriyyəsi" kafedrasında çalışıb.

2004-cü ildən bu günə kimi AMEA Folklor İnstitutunun aparıcı elmi işçisi, 2014-cü ildən isə "Musiqi folkloru" söbəsinin müdirü vəzifəsində işləyir. 2000-ci ildə "Şəmsi Bədəlbəylinin yaradıcılığı kontekstində Azərbaycanda musiqili teatrın yaranması və inkişafı" mövzusunda namizədlik dissertasiyasını müdafiə etmiş, sənətşünaslıq elmləri namizədi elmi dərəcəyə layiq görülmüşdür. 2012-ci ildə "Aşıq Qərib" dastanının melo-poetik xüsusiyyərləri" mövzusunda doktorluq dissertasiyasını müdafiə etmiş və sənətşünaslıq üzrə elmlər doktoru elmi dərəcəyəsini alıb.

2007-ci ildə isə Ali Attestasiya Komissiyası tərəfindən dosent, 2017-ci ildə isə professor elmi ada layiq görülüb. ​ 2003-cü ildən Azərbaycanda və xarici ölkələrdə keçirilən Beynəlxalq Sempozyumlarda məruzələrlə çıxış edib.

Üç monoqrafiya, iki dərs vəsaiti, bir metodik tövsiyə, 83 elmi məqalələrin müəllifidir. "İncəsənətdə kecən ömür" kitabı 2003-cü ildə Humay Milli mükafata layiq görülüb. Azərbaycan Bəstəkarlar İttifaqının üzvü, "Qızıl qələm" mükafatının laureatıdır.

Ailelidir, üç övladı var.

Azərbaycan dastanı ilk dəfə olaraq elmi-nəzəri baxımından təhlil olunub. "Aşıq Qərib" dastanının poetik mətnilə bərabər lad-intonasiya, melodika, ritmika və formayaradıcı amilləri üzərində eəmi araşdırma və nəzəri təhlil aparılıb.

1. "İncəsənətdə keçən ömür" (rus və azərbaycan dillərində),
2. ""Aşıq Qərib" dastanının melo-poetik xüsusiyyətləri",
3. "Gülnaz Abdullazadə",
4. "Rast ladına əsaslanan aşıq havalarının təhlili" (dərs vəsaiti),
5. "Şur və Segah ladına əsaslanan aşıq havalarının təhlili " (dərs vəsaiti).

"Humay" Milli mükafatı "Qızıl qələm" mükafatı