Bà Nguyễn Thị Chiên sinh năm 1930 trong một gia đình nghèo khó có 5 anh chị em ở xóm Trại Đồng, xã Tân Tiến (nay là thị trấn Nê, huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình). Nạn đói năm 1945 đã lần lượt cướp đi 4 anh chị của bà, ngay từ nhỏ bà đã phải làm đủ việc như mót lúa, đi ở mướn, bế con cho nhà giàu trong làng để kiếm qua ngày.

Từ năm 15 tuổi, Nguyễn Thị Chiên bắt tham gia hoạt động cách mạng. Là trung đội trưởng đội nữ du kích xã Tán Thuật (Kiến Xương, Thái Bình), bà chỉ huy đơn vị hoạt động lúc ẩn lúc hiện, khi đi phá đường, khi quấy rối, phá tề… gây hoang mang cho địch. Đội du kích nữ của bà đã tổ chức hơn 40 trận đánh, quấy rối nổi tiếng, diệt và bắt sống nhiều tên địch.

Tiêu biểu như vào tháng 10/1951, trung đội du kích của bà phối hợp với Đại đội 44, Tiểu đoàn 680, Đại đoàn 320 tiêu diệt lính Âu Phi trên đường 39. Trong trận này, trực tiếp bà chỉ huy bắn bị thương 1 tên địch, bắt sống 6 tên và thu giữ 4 khẩu súng. Tháng 12/1951, khi quân Pháp lùng sục vào làng, lợi dụng lúc địch chủ quan, bà chỉ huy trung đội bất ngờ xông ra bắt sống 4 tên, trong đó có 1 tên quan hai và 3 lính Pháp.

Năm 1952, Nguyễn Thị Chiên vinh dự là đại biểu nữ du kích duy nhất được chọn đi báo cáo điển hình tại Đại hội Anh hùng Chiến sĩ thi đua Toàn quốc lần thứ nhất tổ chức tại Việt Bắc (1/5/1952). Với những đóng góp của mình, Nguyễn Thị Chiên được Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân. Năm ấy bà mới 22 tuổi.

Tại Đại hội Anh hùng Chiến sĩ thi đua toàn quốc, Nguyễn Thị Chiên đã được gặp Bác Hồ, được Bác tặng thưởng khẩu súng ngắn và đặc biệt được chính Người viết bài ca ngợi, tuyên truyền tấm gương gan dạ, dũng cảm và thành tích trong chiến đấu trên báo chí và trong nhiều cuộc hội nghị trong kháng chiến chống Pháp.

Trong bài Người cán bộ cách mạng với bút danh C.B, Hồ Chủ tịch đã viết: "Nữ anh hùng du kích Nguyễn Thị Chiên, mấy lần bị giặc bắt và tra tấn chết đi sống lại. nhưng không hề lộ bí mật: mỗi lần thoát khỏi tay địch, hoạt động càng thêm hăng".

Sau Đại hội Anh hùng và Chiến sĩ Thi đua toàn quốc, Anh hùng Nguyễn Thị Chiên được cử tham gia đoàn đại biểu đi dự Đại hội Hòa bình châu Á – Thái Bình Dương tại Bắc Kinh (Trung Quốc), Đại hội Hòa bình Thế giới tại Viên (Áo).

Sau nhiều năm công tác tại Tổng cục Chính trị, Quân khu Thủ đô, bà Nguyễn Thị Chiên về hưu với quân hàm Trung Tá (1984) và thương tật hạng 4/4. Năm 2016, bà qua đời tại Hà Nội, thọ 86 tuổi.