Docteure en histoire de l’art de l’Université Aix-Marseille 1, Nathalie Pierron a contribué au développement pour la Métropole Européenne de Lille du musée consacré à la peinture d’Eugène Leroy qui célèbrait en 2010 son centenaire avec la collaboration de Jan Hoet et Denys Zacharopoulos : le MUba de Tourcoing (59). Plus de six années durant (de 2003 à 2009), elle a œuvré aussi comme assistante scientifique au sein du FRAC Nord-Pas de Calais qui dispose d’une importante collection d’art et de design. Par ailleurs, Nathalie Pierron n’a jamais cessé d’enseigner : elle a rejoint la HEAD à Genève entre 2012 et 2017, après un passage à l’école d’art de Cambrai ou à Valenciennes. Elle a été membre du Conseil d’UFR des Arts de l’Université Lille 3 de 2006 à 2012. Son expertise a été sollicitée entre 2013 et 2017 comme « professionnelle invitée » au sein du COPSVE de l’ESBAN à Nîmes ou comme représentante de la HEAD au sein de la Commission Scientifique du Réseau de Compétences Design et Arts Visuels de la HES SO (une commission recherche régionale distribuant en Suisse Romande des fonds pour des projets émanant de l’ECAL, ECAV, HE ARC et HEAD).
Après cette expérience transfrontalière, Nathalie Pierron revient en France en 2017 pour prendre la tête du Musée des Beaux-Arts et d’Archéologie Joseph-Déchelette à Roanne et rédiger un diagnostic en vue de sa rénovation et son nouveau projet scientifique. Elle travaille alors de nouveau avec d’importants collectionneurs publics ou privés de la région Auvergne-Rhône-Alpes et des artistes d’art contemporain, privilégiant la scène française (Régis Perray, Marie-Nöelle Décoret, Eric Manigaud, Marielle Paul). En février 2020, elle devient directrice adjointe Etudes et recherche de l’Ensba Lyon.