В 1969 году поступил в Высшую Краснознаменную школу КГБ. Трудовой путь начал с работы оперуполномоченным, став впоследствии первым заместителем руководителя ФСБ — главой департамента контрразведывательных операций Службы контрразведки ФСБ России. Работал по линии контрразведки в УФСБ России по Москве и Московской области. Как говорится на сайте ФСБ, Нечаев «добился значительных результатов в противоборстве с иностранными спецслужбами», «руководил самыми сложными направлениями деятельности и лично участвовал в контрразведывательных мероприятиях».
Был одним из руководителей оперативной группы ФСБ России по пресечению деятельности международных террористических организаций на территории Северного Кавказа.