অল ইন্ডিয়া রেডিওতে গান গাওয়া শুরু করার পরই তিনি ১৬ বছর বয়সে প্রথম রেকর্ড প্রকাশ করেন। সেই রেকর্ডটি বেশ জনপ্রিয় হয়। ১৯৫০ সালে তিনি ড. অমিয়কুমার সেনকে বিবাহ করে শান্তিনিকেতনের স্থায়ী বাসিন্দা হয়ে যান। তাদের কন্যা নীলাঞ্জনাও একজন সংগীতশিল্পী। নীলিমা সেন তার স্বামীর সঙ্গে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ভ্রমণ করেছিলেন এবং <MASK> বিভিন্ন কেন্দ্রে গান গেয়েছিলেন।
নীলিমা সেন
যুক্তরাজ্য বিবিসির রবীন্দ্রসদন মায়ানমার