Nayeon đã bí mật tham gia thử giọng tại chương trình Open Audition lần thứ 7 của JYP Entertainment và trở thành một thực tập sinh vào ngày 15 tháng 9 năm 2010.[2][3][4] Vào năm 2013, cô đã được chọn là thành viên của nhóm 6mix, một nhóm nhạc nữ của JYPE đã được lên kế hoạch nhưng không ra mắt.[5] Trước khi tham gia Sixteen và ra mắt với vai trò là một thành viên của Twice, cô đã xuất hiện trong vài quảng cáo trên truyền hình và xuất hiện với vai trò khách mời trong phim truyền hình Dream High 2 của đài KBS2 vào năm 2012.[6]

Với cuộc bình chọn âm nhạc thường niên thực hiện bởi Gallup Hàn Quốc vào năm 2017, Nayeon được bầu chọn là thần tượng nổi bật thứ sáu tại Hàn Quốc, là thứ hạng cao nhất so với các thành viên cùng nhóm.[7][8] Trong cuộc bình chọn vào năm 2018, cô lại đứng ở thứ hạng này với 6,7% bầu chọn.[9][10]