Ông gia nhập Đảng Cộng sản Việt Nam vào ngày 15/5/2007.

Khi lần đầu được trung ương giới thiệu ứng cử đại biểu Quốc hội Việt Nam khóa 14 vào tháng 5 năm 2016 ông đang là Đảng ủy viên Đảng bộ Bộ Tư pháp, Viện trưởng Viện Khoa học pháp lý, Bộ Tư pháp Việt Nam; Phó Chủ tịch Hội đồng Khoa học Bộ Tư pháp, làm việc ở Viện Khoa học pháp lý, Bộ Tư pháp, có bằng cao cấp lí luận chính trị.

Ông đã trúng cử đại biểu Quốc hội năm 2016 ở đơn vị bầu cử số 3, tỉnh Lâm Đồng gồm có thành phố Bảo Lộc và các huyện: Bảo Lâm, Đạ Huoai, Đạ Tẻh, Cát Tiên, được 187.051 phiếu, đạt tỷ lệ 65,82% số phiếu hợp lệ.

Ông là Ủy viên thường trực Ủy ban Pháp luật của Quốc hội, Phó Chủ tịch Nhóm nghị sĩ hữu nghị Việt Nam - Nam Phi (đại biểu chuyên trách Trung ương).

Từ ngày 1 tháng 6 năm 2019, Nguyễn Văn Hiển được Ủy ban thường vụ Quốc hội Việt Nam khóa 14 điều động, bổ nhiệm giữ chức vụ Viện trưởng Viện Nghiên cứu lập pháp trực thuộc Ủy ban thường vụ Quốc hội thời hạn 5 năm.[3]

Ông hiện là Viện trưởng Viện Nghiên cứu lập pháp trực thuộc Ủy ban thường vụ Quốc hội Việt Nam, Phó Chủ tịch nhóm nghị sĩ hữu nghị Việt Nam - Nam Phi.