Từ tháng 3 năm 2001, Nguyễn Lân Hiếu là cán bộ giảng dạy tại Đại học Y Hà Nội.

Ông đã đào tạo nhiều bác sĩ tim mạch trong và ngoài nước.[13]

Ngày 22 tháng 5 năm 2016, Nguyễn Lân Hiếu trúng cử Đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa 14 tỉnh An Giang. Ông ứng cử và trúng cử đại biểu quốc hội lần đầu năm 2016 ở đơn vị bầu cử số 2 tỉnh An Giang gồm các huyện: Châu Phú và Châu Thành[14][15]

Ngày 14 tháng 7 năm 2017, Nguyễn Lân Hiếu được bổ nhiệm chức vụ Phó giám đốc Bệnh viện Đại học Y Hà Nội.[16] Trước khi được bổ nhiệm chức vụ này, ông là Giám đốc Trung tâm Tim mạch (Bệnh viện Đại học Y Hà Nội).

Ngày 22/4/2019, PGS.TS Nguyễn Thị Kim Tiến trao Quyết định số 1368/QĐ-BYT ngày 12/4/2019 của Bộ trưởng Bộ Y tế bổ nhiệm chức danh Giám đốc Bệnh viện Đại học Y Hà Nội nhiệm kỳ 2019 - 2024 cho PGS.TS Nguyễn Lân Hiếu.