Родилась 29 марта 1925 г. в Свердловске в семье профессиональных музыкантов. Окончила Уральскую государственную консерваторию имени М.П. Мусоргского по классу фортепиано Б.С. Маранц, одновременно обучалась в классе композиции у В. Н. Трамбицкого. Народная артистка России и СССР, Заслуженный деятель искусств России (1975), лауреат Государственной премии СССР, Государственной премии России имени А.В. Александрова, премии имени Ленинского комсомола, награждена орденами: «За заслуги перед Отечеством» III степени (8 июня 2005), «За заслуги перед Отечеством» IV степени (17 марта 2000), «Дружбы» (2 августа 1997); медалями: «За трудовое отличие», «За освоение целинных земель». С 1993 г. является членом Фонда мира.

Н.М.Вильнер совмещает различные виды музыковедческой деятельности: 25 лет педагогической работы; более 40 лет – автор и ведущая музыкальных программ на сцене филармонии и театров, а также передач радио и телевидения [более 400] в циклах: " Мы в филармонии", "О дирижерском искусстве", "Вокалисты мира", "К 400-летию оперы" и др. Музыкальный критик [статьи о современных композиторах и оперном искусстве в центральной местной печати – журналы "Советская музыка", " Музыкальная академия", альманах "Музыка России", "Урал", газеты "Уральский рабочий" и "Вечерний Екатеринбург"].