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Nikolaj Markussen commence sa carrière professionnelle au Nordsjælland Håndbold. Du fait notamment de sa taille, il se fait très vite remarquer et est élu meilleur arrière gauche du championnat du monde junior en 2009[2], si bien que dès , il signe un contrat pour le BM Ciudad Real à compter de la saison 2011-2012[2]. S'il rejoint bien le club espagnol en 2011, celui-ci s'appelle désormais BM Atlético Madrid. Markussen réalise de bons matchs, mais les difficultés financières perdurent dans le club madrilène et, à la surprise générale et alors que le club devait disputer les quarts de finale de la Ligue des champions, il prend la direction en du club qatari d'El Jaish SC. Puis en 2014, il retourne au Danemark, tout d'abord Skjern Håndbold pour une saison puis au Bjerringbro-Silkeborg.
En 2020 il s'engage pour le club hongrois du Veszprém KSE[3].