Nícolas Sessler commence le cyclisme à l'âge de dix ou onze ans[1].
Dans les catégories de jeunes, il se distingue en étant l'un des meilleurs vététistes brésiliens. Champion national en 2010[2],[3], il représente ensuite son pays lors de compétitions internationales. En 2012, il devient champion du Brésil de cross-country chez les juniors (moins de 19 ans). La même année, il se distingue au plus haut niveau en terminant troisième de deux épreuves de la Coupe du monde de VTT juniors et septième au classement général final[4].
En 2014, il quitte son Brésil natal et intègre l'équipe belge KTM Houffalize, pour participer à davantage de courses européennes[5]. Au mois de mai, il se classe septième du championnat panaméricain espoirs[6]. Il décide ensuite de se consacrer au cyclisme sur route à partir de 2015[7]. Durant l'été, il s'impose sur une étape du Tour de la Dordogne, sous les couleurs du club belge Dovy Keukens FCC[8].