Aos dezasseis anos casa-se, por vontade de seu pai, com uma jovem e rica viúva, D. Leonor de Alvim. Da sua união nascem três filhos, dois do sexo masculino, que morrem em tenra idade, e uma do sexo feminino, Beatriz, a qual mais tarde viria a desposar o filho do rei D. João I, D. Afonso, primeiro duque de Bragança.
Quando o rei D. Fernando I morreu a 22 de Outubro de 1383 sem ter deixado filhos varões, o seu irmão D. João, Mestre de Avis, viu-se envolvido na luta pela coroa lusitana, que lhe era disputada pelo rei de Castela por ter desposado a filha do falecido rei. Nuno tomou o partido de D. João, o qual o nomeou Condestável, isto é, Comandante supremo do exército. Nuno conduziu o exército português repetidas vezes à vitória, até se ter consagrado na batalha de Aljubarrota (14 de Agosto de 1385), a qual acaba por determinar à resolução do conflito.
Os dotes militares de Nuno eram no entanto acompanhados por uma espiritualidade sincera e profunda. O amor pela eucaristia e pela Virgem Maria são a trave-mestra da sua vida interior. Assíduo à oração mariana, jejuava em honra da Virgem Maria às quartas-feiras, às sextas, aos sábados e nas vigílias das suas festas. Assistia diariamente à missa, embora só pudesse receber a eucaristia por ocasião das maiores solenidades. O estandarte que elegeu como insígnia pessoal traz as imagens do Crucificado, de Maria e dos cavaleiros S. Tiago e S. Jorge. Fez ainda construir às suas próprias custas numerosas igrejas e mosteiros, entre os quais se contam o Carmo de Lisboa e a Igreja de S. Maria da Vitória, na Batalha.
Com a morte da esposa, em 1387, Nuno recusa contrair novas núpcias, tornando-se um modelo de pureza de vida. Quando finalmente se alcançou a paz, distribui grande parte dos seus bens entre os seus companheiros, antigos combatentes, e acabo por se desfazer totalmente daqueles em 1423, quando decide entrar no convento carmelita por ele fundado, tomando então o nome de frei Nuno de Santa Maria. Impelido pelo Amor, abandona as armas e o poder para revestir-se da armadura do Espírito recomendada pela Regra do Carmo: era a opção por uma mudança radical de vida em que sela o percurso da fé autêntica que sempre o tinha norteado. Embora tivesse preferido retirar-se para uma longínqua comunidade de Portugal, o filho do rei, D. Duarte, de tal o impediu. Mas ninguém pode proibir-lhe que se dedicasse a pedir esmola em favor do convento e sobretudo dos pobres, os quais continuou sempre a assistir e a servir. Em seu favor organiza a distribuição quotidiana de alimentos, nunca voltando as costas a um pedido. O Condestável do rei de Portugal, o Comandante supremo do exército e seu guia vitorioso, o fundador e benfeitor da comunidade carmelita, ao entrar no convento recusa todos os privilégios e assume como própria a condição mais humilde, a de frade Donato, dedicando-se totalmente ao serviço do Senhor, de Maria —a sua terna Padroeira que sempre venerou—, e dos pobres, nos quais reconhece o rosto de Jesus.
Significativo foi o dia da morte de frei Nuno de Santa Maria, o domingo de Páscoa, 1 de Abril de 1431, passando imediatamente a ser reputado de “santo” pelo povo, que desde então o começa a chamar “Santo Condestável”.
Mas, embora a fama de santidade de Nuno se mantenha constante, chegando mesmo a aumentar, ao longo dos tempos, o percurso do processo de canonização será bem mais acidentado. Promovido desde logo pelos soberanos portugueses e prosseguido pela Ordem do Carmo, depara com numerosos obstáculos, de natureza exterior.
Foi somente em 1894 que o Pe. Anastasio Ronci, então postulador geral dos Carmelitas, consegue introduzir o processo para o reconhecimento do culto do Beato Nuno “desde tempos imemoriais”, acabando este por ser felizmente concluído, apesar das dificuldades próprias do tempo em que decorre, no dia 23 de Dezembro de 1918 com o decreto Clementissimus Deus do Papa Bento XV.
As suas relíquias foram trasladadas numerosas vezes do sepulcro original para a Igreja do Carmo, até que, em 1961, por ocasião do sexto centenário do nascimento do Beato Nuno, se organizou uma peregrinação do precioso relicário de prata que as continha; mas pouco tempo depois é roubado, nunca mais tendo sido encontradas as relíquias que contivera, tendo sido depostos, em vez delas, alguns ossos que tinham sido conservados noutro lugar. A descoberta em 1966 do lugar do túmulo primitivo contendo alguns fragmentos de ossos compatíveis com as relíquias conhecidas reacendeu o desejo de ver o Beato Nuno proclamado em breve Santo da Igreja.
O Postulador Geral da Ordem, P. Felipe M. Amenós y Bonet, conseguiu que fosse reaberta a causa, que entretanto era corroborada graças a um possível milagre ocorrido em 2000.