Уроженец Буэнос-Айреса Науэль Ди Пьерро обучался в Институте театрального искусства при театре Колон; был участником молодежных программ Парижской оперы и Зальцбургского фестиваля.
Приобрел известность как исполнитель партий в операх Моцарта. В частности в его репертуаре – Мазетто, Лепорелло и Дон Жуан («Дон Жуан»), Зарастро («Волшебная флейта»), Фигаро («Свадьба Фигаро»), Гульельмо («Так поступают все женщины»), Осмин («Похищение из сераля»), голос оракула Нептуна («Идоменей»), Ахиор (оратория «Освобожденная Ветилуя»). Эти партии он исполнял на сценах Парижской оперы и Театра Елисейских Полей, Цюрихской оперы, театров Буэнос-Айреса, Лондона, Валенсии, Нанси, Люксембурга, Тель-Авива, Дессау и Сантьяго, на фестивалях в Зальцбурге, Экс-ан-Провансе и Эдинбурге.
Также он выступает в операх «Король Артур» Пёрселла, «Дардан» Рамо, «Орфей» Росси, «Коронация Поппеи» Монтеверди, «Граф Ори», «Путешествие в Реймс», «Семирамида», «Турок в Италии», «Вильгельм Телль», «Севильский цирюльник» и «Итальянка в Алжире» Россини; «Сомнамбула», «Капулети и Монтекки» Беллини, «Медея» Керубини, «Трубадур» Верди, «Богема» Пуччини, «Любовь к трем апельсинам» Прокофьева.
В сотрудничестве с Национальным оркестром Франции, Чикагским симфоническим оркестром, Оркестром имени Керубини, Оркестром де Пари Науэль Ди Пьерро участвовал в исполнении оратории «Мессия» Генделя, пассионов И. С. Баха, Stabat Mater Дворжака, Россини и Шуберта, месс и Реквиема Моцарта, оратории «Детство Христа» Берлиоза.
В числе ангажементов недавнего времени – «Турок в Италии» (Селим) на Глайндборнском фестивале, «Дон Жуан» Моцарта (Лепорелло) в Большом театре России (дебют на российской сцене), «Платея» Рамо в Парижской опере, «Влюбленный Геракл» Кавалли в парижской Опера Комик, «Граф Ори» Россини в Опере Монте-Карло, «Агриппина» Генделя в Дроттнингхольме (Швеция), Реквием Моцарта в Валенсии, «Осуждение Фауста» Берлиоза с Национальным оркестром Франции и Венским симфоническим оркестром, «Похищение из сераля», «Семела» Генделя и «Турок в Италии» в Цюрихской опере, «Семирамида» на оперном фестивале Россини в Пезаро.