Wijnberg a fait ses études à l'école graphique d'Amsterdam, où il a reçu des cours de dessin de Jos Rovers, et à la Rijksakademie van Beeldende Kunsten au même endroit. En tant que peintre, il était un artiste autodidacte.

Wijnberg était actif dans plusieurs domaines. En 1942, sa peinture d'art est exposée pour la première fois. Après s'être caché pendant les dernières années de la Seconde Guerre mondiale, il fonde en 1945, avec Hans Snoek et Hans van Norden, le premier groupe de ballet pour jeunes au monde, le célèbre Scapino Ballet. Avec Van Norden et Theo Kurpershoek, il a également fondé l'association de peintres De Realisten à la fin des années 1940, un groupe de figuration moderne qui s'opposait à l'art abstrait de Cobra et de Vrije Beelden. Son travail a été exposé en Belgique et à l'étranger. En 1952, il a été co-fondateur de l'Association des praticiens des arts monumentaux.

Wijnberg a illustré et/ou fourni un dessin de couverture pour d'innombrables recueils de poésie et de romans. Il a commencé à le faire en 1943, en décorant le roman Nymphale publié clandestinement par A. van Pelt avec des dessins et des vignettes. Il a également conçu des couvertures pour les livres de W.F. Hermans, certains sous le pseudonyme de Montevino. Wijnberg a également donné la série littéraire De Witte Olifant publiée par G.A. van Oorschot un visage.

En plus de son travail d'artiste, Wijnberg a été rédacteur en chef des arts visuels du magazine littéraire Tirade de 1958, a dirigé un marchand d'art de 1965 à 1970 et a ensuite occupé le premier poste de professeur de scénographie à l'Académie Jan van Eyck de Maastricht. Wijnberg a reçu le H.N. Werkman Prize 1966 et en 2000, il a reçu le prix d'œuvre du Fonds pour les arts visuels, le design et l'architecture.

Nicolaas Wijnberg est décédé à l'âge de 87 ans à Larense Rosa Spier Huis, où il avait vécu plusieurs années.