Sau hai năm rèn luyện, phấn đấu tại môi trường sư phạm, tốt nghiệp ra trường anh đã nộp đơn xin tình nguyện sang huyện Mèo Vạc, tỉnh Hà Giang để công tác. Năm 2010, được huyện phân công vào trường Mầm non Niêm Tòng giảng dạy; Lúc đầu nhiều người nghi ngờ về giới tính của anh, vì từ trước đến giờ trên địa bàn huyện chưa có trường hợp giáo viên nam nào giảng dạy ở bậc Mầm non. Nhận công tác tại xã Niêm Tòng anh tình nguyện quản lý và giảng dạy tại điểm trường thôn Nà Pù, một thôn bản khó khăn và cách xa trung tâm xã. Sau một năm anh được phân công dạy tại điểm trường thôn Phiêng Tòng. Một thôn bản với 100% dân số là người Mông. Anh chia sẻ: lúc đầu do bất đồng ngôn ngữ nên việc đứng lớp, thầy phải múa, phải hát, phải kể chuyện với cái giọng truyền cảm để các cháu học theo gặp rất nhiều khó khăn. Kèm theo đó tay chân cứng cáp nên việc múa dẻo, kể chuyện dễ thương cho các cháu cũng thật là khó.

Năm 2012, thầy Thuyên bén duyên và kết hôn với chị Hoàng Thị Sèn cùng công tác tại trường. Kết quả tình yêu của anh, chị là cháu trai kháu khỉnh hiện tại đã 4 tuổi. Đây chính là động lực để thầy Thuyên có thêm tự tin để hoàn thành tốt mọi nhiệm vụ được giao phó. Yêu nghề, mến trẻ, tất cả nghĩ về tương lai con em là những điều giúp thầy Thuyên luôn gắn bó với cấp học vốn được cho là nghề của chị em suốt 6 năm qua. Bản thân thầy cũng cảm thấy vinh dự khi là người xây nền móng những kiến thức sơ đẳng, ban đầu cho các cháu. Kinh nghiệm của thầy cho thấy, vấn đề lớn nhất đối với một giáo viên mầm non là phải nhiệt tình, không nhiệt tình thì không thể làm được. Chính vì vậy, 4 năm liền anh đạt danh hiệu giáo viên dạy giỏi cấp trường. Đồng chí Dương Thị Thập, Hiệu trưởng Trường Mầm non xã Niêm Tòng cho biết: Nhà trường có 25 giáo viên, trong đó có mỗi thầy Thuyên là trường hợp nam duy nhất. Tuy nhiên, trong những năm qua thầy luôn là giáo viên nhiệt huyết với công tác giảng dạy và nhiệt tình chia sẻ kinh nghiệm với đồng nghiệp, đặc biệt thầy luôn được người dân tin yêu.   

Không chỉ làm tốt nhiệm vụ chuyên môn anh còn sẵn sàng giúp đỡ đồng nghiệp như: cho các cháu học sinh ăn cơm và nghỉ trưa. Đặc biệt hình ảnh mỗi buổi sáng tại điểm trường Phiêng Tòng người ta thường bắt gặp bước chân của thầy đi gọi từng học sinh đến lớp, ấn tượng đó không thể phai trong mắt mỗi người dân tại thôn, họ coi thầy như một thành viên trong gia đình. Cùng với hàng trăm giáo viên bậc Mầm non khác trên địa bàn huyện Mèo Vạc, thầy Nông Văn Thuyên đã và đang vận dụng những kiến thức được đào tạo và bằng kinh nghiệm của bản thân chắp cánh những ước mơ của các cháu học sinh tiếp cận tri thức. Đồng thời góp phần ươm mầm tương lai cho con trẻ nơi vùng sâu, vùng xa biên giới còn gặp nhiều khó khăn, vất vả. Tấm gương cần cù chịu khó học hỏi của thầy Thuyên chính là tấm gương sáng học theo lời Bác “không có việc gì khó, chỉ sợ lòng không bền...” rất cần được nhiều bạn thanh niên, đoàn viên nam nữ học tập và làm theo.