Духовный писатель, автор богословских сочинений, работ о Библии, исторических сочинений, апологетических заметок, полемических работ, направленных на защиту Православия, проповедей.
Принадлежал к дворянскому роду Львовых, основатель которого, Марко Демидович, выехал из Литвы на службу в Тверь не позднее 1425.
Братья:
Сестра — Мария Владимировна (1903—1986, Сан-Франциско). Жила в эмиграции в Харбине, после смерти матери переехала в США.
Учился в гимназии в Санкт-Петербурге, продолжил обучение в реальных училищах в Бугуруслане и Томске. Вместе с матерью и младшими братьями выехал в эмиграцию в Китай. Окончил Харбинское реальное училище (1922). В 1923—1929 был рабочим на Китайской Восточной железной дороге (КВЖД).
В 1928—1931 изучал богословие в Свято-Владимирском институте, был келейником и секретарём архиепископа (впоследствии митрополита) Нестора (Анисимова). Был пострижен в монашество, с 1929 — иеромонах. Был законоучителем в детском приюте при Доме милосердия в Харбине. В 1934—1937 — редактор издания «Православный голос». С 1936 — архимандрит. Участвовал в нескольких археологических экспедициях, в том числе во главе со знаменитым французским ученым и католическим монахом Пьером Тейяром де Шарденом. В 1935 собрал коллекцию каменных орудий палеонтологического человека и костей плейстоценовых животных, получившую высокую оценку Тейяра де Шардена.
В 1935—1936 занимался миссионерской деятельностью в Керале (Индия), в 1937—1939 — начальник православной миссии на Цейлоне.
Перед Второй мировой войной переехал в Европу, жил в Словакии, где был помощником настоятеля монастыря преподобного Иова Почаевского (Владимирово (Ладомирова)), редактировал издание «Православная Русь», издавал богослужебные и просветительские книги для оккупированных немецкими войсками областей СССР. В 1939—1944 — редактор журнала «Детство во Христе». В 1945 — настоятель Воскресенского собора в Берлине.
Принимал участие в спасении «перемещённых лиц» из числа советских граждан, которые по разным причинам оказались в Германии во время войны. Некоторые из них ранее сотрудничали с немцами, другие были угнаны силой, однако всем им в случае возвращения в СССР угрожали репрессии. Советские власти требовали выдачи всех «перемещённых лиц», однако архимандрит Нафанаил предотвратил передачу СССР из английской оккупационной зоны около 600 человек, находившихся в лагере под Гамбургом. Он подтвердил, что все они являются польскими гражданами и поэтому не подлежат выдаче. В этой деятельности архимандриту Нафанаилу помогал иеромонах Виталий (Устинов), затем ставший митрополитом Русской православной церкви за рубежом (РПЦЗ)
В 1946—1951 — епископ Брюссельский и Западно-Европейский. В 1947—1949 годы также редактировал «Православные сборники» в Париже.
С 1951 года жил в Англии, епископ Престона и Гааги.
С 1952 года — администратор приходов РПЦЗ в Северной Африке, изучал церковную историю этого региона в первые века христианства. Стал инициатором строительства кафедрального собора в Тунисе, добившись поддержки прихожан в этом вопросе.
Вместе с владыкой Иоанном (Максимовичем) был одним из инициаторов включения в святцы Русской Церкви имен ряда мучеников и праведников, прославленных на Западе до 1054 года — даты разделения Восточной и Западной церквей.
С 1954 года жил в монастыре преподобного Иова Почаевского в Мюнхене, окормлял приходы в Мангейме и Берлине, преподавал Ветхий и Новый Завет. Был редактором «Церковного голоса» (1955—1964) и «Вестника православного дела» (1959—1963). С 1966 года — настоятель монастыря преподобного Иова Почаевского.
С 1961 года до смерти состоял членом Свято-Князь-Владимирского братства, неоднократно председательствовал на его Общих собраниях, с 1964 по 1978 состоял в правлении Братства.
С 1971 года — временно управляющий Австрийской епархией, с 1976 года — епископ Венский и Австрийский.
В 1975 года получил в распоряжение своей епархии бывший католический храм Святой Бригитты в Вене. Он попросил у Синода РПЦЗ разрешения вновь освятить храм в честь этой святой — ирландской подвижницы V века, имени которой не было в «зарубежных» святцах. Однако ответ из Синода долго не поступал, австрийские власти настаивали на скорейшем решении вопроса, и владыка Нафанаил по своей инициативе освятил храм в честь почитаемой им ирландской святой.
В 1981 году возведён в сан архиепископа. В конце жизни жил на покое в монастыре преподобного Иова Почаевского в Мюнхене. Полуслепой и практически лишённый возможности передвигаться, владыка Нафанаил наладил в этой обители значительную по масштабам издательскую деятельность, направленную на выпуск духовных книг и брошюр, тайно переправлявшихся в СССР.
В день святого великомученика Димитрия Солунского, в субботу 8 ноября 1986 года, после длительной болезни мирно почил в обители преподобного Иова. 11 ноября в обители отпевание владыки Нафанаила совершили преосвященные Антоний (Бартошевич), архиепископ Женевский и Западно-Европейский, и Марк (Арндт), епископ Берлинский и Германский, с сонмом священнослужителей и при большом стечении верующих из Германии, Австрии и Франции. Тело покойного было перевезено в Висбаден, где на следующий день была совершена панихида и погребение на русском кладбище у церкви Святой Елизаветы.
Современники отзывались о владыке Нафанаиле как о высокообразованном религиозном деятеле, проникновенном духовном проповеднике. По их воспоминаниям,