نام وی در ردیف ستارگان وزنه‌برداری ایران و آسیا قرار دارد و یکی از خوش‌نام‌ترین پیشکسوتان این رشته در کشور به شمار می‌رود که ورزش را از رشته شنا شروع و در نهایت به جنگ فولاد سرد رفت. شاید اگر بگوییم که او بر حسب اتفاق به وزنه‌برداری گام گذاشت گزاف نباشد زیرا در یک روز که مسابقات در سطح محلی و باشگاه برگزار شد او با اصرار پشت وزنه قرار گرفت و در میان تعجب همگان آن را مهار کرد، مهاری که نام این وزنه‌بردار خوزستانی را در زمره قهرمانان دسته سبک قرار داد.
آذرماه سال ۱۳۴۴ برای دارنده مدال طلای بازی‌های آسیایی سال خاصی به شمار می‌رود زیرا او به تشویق «خسرو بهرامی» از مربیان سازنده استان خوزستان به وزنه‌برداری آمد و در نهایت چهره شد. سه سال پس از این ورود، مرد خوش اندام وزنه‌برداری ایران در دسته ۵۲ کیلوگرم در رده سوم قرار گرفت اما در سال ۱۳۴۶ و در مسابقات قهرمانی کشور که در کرمانشاه برگزار شد با مهار وزنه ۳۱۲.۵ کیلوگرم قهرمان دسته ۵۶ کیلوگرم شد. این مسابقات به میانبری تبدیل شد تا چهره جدید وزنه‌برداری ایران به تیتر یک رسانه‌ها تبدیل شود. تیترهایی که در آن نام «نصرالله دهنوی» چشم‌نواز بود.
او نخستین بار جهت حضور در المپیک ۱۹۶۸ مکزیک در دسته ۶۰ کیلوگرم عضو تیم ملی ایران شد و با مجموع ۳۶۵ کیلوگرم عنوان ششمی را کسب کرد . سپس سال بعد نیز در مسابقات جهانی شرکت کرد و در جایگاه پنجم دنیا ایستاد . سه سال انتظار کافی بود تا دهنوی چهره شده در ورزش ایران به مدال جهانی برسد او در مسابقات جهانی سال ۱۹۷۰ که در کلمبوس برگزار شد به عنوان چهارمی رسید اما با توجه به مثبت شدن تست دوپینگ «یاگوش» مجارستانی، او مدال برنز را تصاحب کرد.
آذرماه برای دهنوی خوش یمن بود. در ۲۶ آذر ۱۳۴۹ رقابت‌های وزنه‌برداری ششمین دوره بازی‌های آسیایی برگزار شد و دهنوی در سالن سرپوشیده شهر بانکوک نخستین طلای زندگی ورزشی خود را ضرب کرد. البته این طلا به راحتی نبود بلکه یک رقیب کره‌ای و یک رقیب ژاپنی حریف وی بودند اما در نهایت دهنوی با استفاده از توانایی خود در پرس عنوان قهرمانی را کسب کرد. در آن زمان وزنه‌برداری در سه حرکت یک‌ضرب، دوضرب و پرس برگزار شد.
دهنوی در مسابقات قهرمانی آسیا سال 1971 نیز مدال طلا را از آن خود کرد.
او در ادامه زندگی ورزشی خود عنوان پنجمی المپیک ۱۹۷۲ مونیخ را کسب کرد و در سال ۱۹۷۴ در مانیل فلیپین به مدال برنز جهانی رسید.
او در توصیف این رشته اعلام کرده که وزنه‌برداری جنگیدن با وزنه نیست، یک فن بسیار ظریف است. وزنه‌برداری که وزنه ۱۸۰ کیلوی را بالای سرش می‌برد تمام سنگینی ۱۸۰ کیلوگرمی را بر بدنش حس نمی‌کند، درصدی از این وزنه روی تکنیک بلند کردن آن متمرکز می‌شود. من وقتی دستانم دور میله وزنه حلقه می‌شود طوری آن را لمس می‌کنم که گویی اعصابم را لمس کرده‌ام .
یکی از رازهای موفقیت وزنه‌بردار خوزستانی تیم ملی ایران تمرکز بود. دهنوی برخلاف پیشینیان و اسلاف خود که عاشق سفر رفتن و سیاحت بودند، فقط سرش به کار وزنه‌برداری و تجزیه و تحلیل این رشته پولادین است.
دهنوی که طی سال‌های ۱۹۸۰ تا ۱۹۹۴ در مسابقات مختلف المپیک، جهانی و آسیایی هدایت تیم ملی وزنه‌برداری ایران را برعهده داشت، آخرین بار از سوی «بهرام افشارزاده» سرپرست وقت فدراسیون به عنوان مدیر تیم‌های ملی منصوب شد. او همچنین ریاست کمیته مربیان فدراسیون وزنه‌برداری را در کارنامه دارد.