В 1986 г. окончила с отличием 1-й Московский медицинский институт им. И.М. Сеченова. С 1990 г. по ноябрь 2014 г. последовательно занимала должности врача-лаборанта-генетика, научного, старшего и ведущего научного сотрудника в лаборатории пренатальной диагностики (лаборатории цитогенетики) Медико-генетического научного центра РАМН. С ноября 2014 г. является заведующей лабораторией цитогенетики ФГБНУ «МГНЦ»
В 1999 г. защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук на тему «Исследование клеток плода в крови матери: новый неинвазивный подход в пренатальной диагностике». Имеет высшую квалификационную категорию и сертификат по специальности «лабораторная генетика».
В 2016 г. защитила диссертацию на соискание ученой степени доктора медицинских наук на тему "Совершенствование подходов к диагностике хромосомных аномалий в рамках персонализированной медицины
В область научных интересов входит изучение структурной вариабельности генома, обусловленной патогенетически значимыми вариациями числа копий ДНК, молекулярно-цитогенетическая диагностика хромосомных болезней, а также исследование феномена присутствия клеток плода в крови женщин во время беременности, разработка и совершенствование методов детекции и изоляции клеток трофобласта в крови беременных женщин.
Является членом Российского общества медицинских генетиков, Европейской цитогенетической ассоциации (ECA) и Европейского общества по генетике человека (ESHG). Имеет сертификаты участия в международных образовательных курсах “ESHG/LSHG courses for laboratory medical geneticists: translating genomics into the clinics” и Fetal Medicine Foundation (FMF). Шиловой Н.В. с соавторами опубликовано более 300 научных работ в отечественных и зарубежных изданиях.
