Először 2006-ban, a Waitress című tévéfilmben, ahol egy olyan házas nőgyógyászt alakított, aki beleszeret egy állapotos pincérnőbe. Egy évvel később, 2007-ben ismét fehér köpenyt öltött, akkor a Született feleségekben dr. Adam Mayfairt alakította, aki szintén nőgyógyász. Az amerikai hölgyek teljesen elolvadtak az izmos, harmincas évei közepén járó színésztől, és a Facebookon megalapították az „I want Nathan Fillion to be MY gynecologist… and possibly the father of my children” (Azt akarom, hogy Nathan Fillion legyen a nőgyógyászom… és lehetőleg a gyermekem apja) csoportot. A kissé elvakult rajongói körnek 46 tagja volt, amikor is kérésre a csoportot törölték.
Született feleségek 4. évad Nathan Fillionnal a STORY4-en, minden péntek este.