En 1986, Nicolaides se convirtió en Director del Centro de Investigación Harris Birthright para Medicina Fetal, la primera Unidad de Medicina Fetal en el Reino Unido, inaugurada en 1984 por Diana, Princesa de Gales. Su programa de investigación y enseñanza hizo del Hospital King’s College el centro de medicina fetal más grande y famoso del mundo.
Ha ocupado el puesto de Profesor de Medicina Fetal en el King’s College de Londres desde 1992. Ha sido miembro de varios grupos de estudio del Real Colegio de Obstetras y Ginecólogos, Presidente del Comité Educativo de la Asociación Mundial de Medicina Perinatal y Presidente del Comité Científico de la Sociedad Internacional de Ultrasonido en Obstetricia y Ginecología.
También es el Fundador y Presidente de la Organización benéfica británica, la Fundación de Medicina Fetal, que creó en 1995. La principal fuente de ingresos de la Organización benéfica es una clínica privada, y la Fundación de Medicina Fetal ha donado más de 45 millones de libras Esterlinas para financiar la formación de médicos de todo el mundo y para llevar a cabo importantes estudios de investigación multicéntricos en medicina fetal. La Fundación de Medicina Fetal también organiza el Congreso Mundial anual de Medicina Fetal, al que asisten más de 2.000 participantes, y ha puesto en marcha una serie de cursos educativos por Internet para médicos y pacientes, que están disponibles de forma gratuita.
Nicolaides es autor de más de 1,500 artículos de revistas revisadas por pares y más de 30 libros y monografías. Tiene un índice H de 174, que es el más alto de cualquier obstetra & Ginecólogo en el mundo, y su investigación ha sido citada más de 130,000 veces. Ha supervisado a 55 médicos en la obtención de títulos de doctorado y MD y ha proporcionado capacitación en Medicina Fetal a más de 700 médicos de 50 países.
Nicolaides ha desarrollado métodos de (i) detección de nacimientos prematuros (que es la principal causa de morbilidad y mortalidad perinatal) mediante la medición de la longitud cervical y la prevención mediante el uso de progesterona vaginal, (ii) detección de preeclampsia (que es una de las principales causas de mortalidad materna) mediante la medición del flujo sanguíneo al útero mediante Doppler y medición de la presión arterial y el factor de crecimiento placentario hormonal y prevención mediante el uso de aspirina, (iii) métodos de detección temprana de anomalías cromosómicas mediante la medición de nuchal translucidez, y espina bífida a través de los signos de ‘limón y plátano’, y (iv) métodos de terapia fetal que incluyen transfusiones de sangre fetal para embarazos isoinmunizados de glóbulos rojos, derivación toraco-amniótica para derrames pleurales fetales, cirugía láser endoscópica para embarazos de gemelos idénticos con síndrome de transfusión severo de gemelo a gemelo en colaboración con el Profesor Yves Ville y colocación endoscópica de un globo en la tráquea fetal para el tratamiento de hernia diafragmática severa en colaboración con los profesores Jan Deprest y Eduard Gratacos. Recientemente ha propuesto un nuevo modelo de atención del embarazo: «Girar la Pirámide de la Atención Prenatal». El objetivo es evaluar el riesgo de la mayoría de las complicaciones del embarazo relevantes que afectan a la madre y al feto durante una visita al hospital a las 11-13 semanas de gestación y, sobre la base de dichos riesgos, proporcionar atención personalizada para reducir un resultado adverso.