Nicolai Møller Boilesen (* 16. Februar 1992 in Ballerup) ist ein dänischer Fußballspieler. Er steht beim FC Kopenhagen unter Vertrag.
Nicolai Boilesen begann in seiner Kindheit mit dem Fußballspielen bei Lille Hema IF in seiner Geburtsstadt Ballerup. Von dort aus ging er über Skovlunde IF in die Jugend des dänischen Erstligisten Brøndby IF. Dort spielte Boilesen bis Ende 2009 und schloss sich dann der Jugend des AFC Ajax aus Amsterdam an. Ein halbes Jahr später wurde er in die zweite Seniorenmannschaft Jong Ajax hochgezogen.
Knapp ein Jahr später, am 3. April 2011, gab der 1,85 Meter große Abwehrspieler sein Profidebüt in der Eredivisie, als er im Spiel gegen Heracles Almelo nach der Halbzeitpause für Daley Blind eingewechselt wurde. In den folgenden beiden Ligaspielen stand er als Linksverteidiger bereits in der Startformation von Trainer Frank de Boer. Am Ende der Saison standen sechs Einsätze in der Eredivisie zu Buche, ebensoviele Einsätze in der A-Jugend-Eredivisie und ein Einsatz im niederländischen Fußballpokal. Boilesen gewann mit dem niederländischen Pokal seinen ersten Titel.