D'ascendance portugaise, Nestor Paiva interprète fréquemment au cinéma des petits rôles de caractère de type hispanique, au long d'une carrière jalonnée par cent-quatre-vingt-deux films américains de genres divers (comédie, fantastique, musical, western...), où il est souvent non crédité, de 1937 à 1966 (son dernier film sort en 1967, l'année suivant sa mort). Au sein de cette filmographie, comprenant de nombreux titres notoires (voir la sélection ci-dessous), un de ses rôles les mieux connus est celui du Capitaine Lucas, dans L'Étrange Créature du lac noir (1954) et La Revanche de la créature (1955), tous deux réalisés par Jack Arnold.
À la télévision, entre 1951 et 1966, il contribue à cent-six séries, dont plusieurs là aussi dans le genre du western. En particulier, il est l'aubergiste Theo Gonzales dans quinze épisodes (1957-1960) de Zorro. Il apparaît également dans un téléfilm (son ultime prestation) diffusé en 1968.