Деятельность

В 1971-1972 гг. работала корректором корректорской группы в военной части 87280 в Таллине (Эстония).
В 1977-1979 гг. — член Тульской областной коллегии адвокатов.
В 1979-1982 гг. — народный судья Центрального районного суда Тулы.
С 1982 по 2000 гг. — адвокат юридической консультации №1 Тульской областной коллегии адвокатов (Тула).
В 2000-2002 гг. — вице-президент по работе с персоналом тульского ЗАО «Автошина».
С июля 2002 г. по ноябрь 2005 гг. — вице-президент по кадровой, внешней и социальной политике ООО «Объединенной химической компании «Щекиноазот» (ОХК «Щекиназот»; пос. Первомайский Щекинского района Тульской области).
С 2005 по 2014 г. — глава муниципального образования Щекинский район, председатель Собрания представителей муниципального образования Щекинский район г. Щекино Тульской области.
В сентябре 2014 г. была избрана депутатом Тульской областной думы шестого созыва от партии «Единая Россия», полномочия исполняла на непостоянной основе. Входила в комитет по государственному строительству, безопасности и местному самоуправлению, комиссию по регламенту и депутатской этике.
С декабря 2014 г. по март 2017 г. — заместитель генерального директора по связям с общественностью ОХК «Щекиноазот» (генеральный директор — Анатолий Сурба).
18 сентября 2016 г. баллотировалась в Государственную думу РФ седьмого созыва по федеральному округу в составе списка кандидатов партии «Единая Россия» (восьмой номер в региональной группе №21 по Калужской, Смоленской, Тульской и Брянской обл.). По итогам распределения мандатов в Думу не прошла.
1 марта 2017 г. Наталия Пилюс получила мандат депутата Госдумы РФ седьмого созыва Николая Любимова («Единая Россия»), назначенного врио губернатора Рязанской области.
Член партии «Единая Россия» (с 2005 г.). В 2006-2011 гг. – секретарь политсовета Щекинского местного отделения партии, в 2009-2012 гг. — член президиума Тульского регионального совета «Единой России». С августа 2011 г. является региональным координатором партийного проекта «Культура и время».
Возглавляла Тульское региональное отделение Всероссийского совета местного самоуправления.
Председатель координационного совета Тульского регионального общественного движения содействия социальному развитию общества «Яснополянское соглашение» (с 2004 г.).
Директор благотворительного фонда семей Толстых, Топсе и Сокол. Фонд учрежден в 2013 г. для поддержки талантливых детей из семей, находящихся в сложной жизненной ситуации. Наименование получил по именам учредителей — директора музея «Ясная Поляна» Екатерины Толстой, главы датской компании Haldor Topsoe Хенрика Топсе и президента ОХК «Щекиназот» Бориса Сокола.
Декларированный доход за 2015 г. составил 2 млн 567 тыс. руб.
Не замужем.