В антропогенном ландшафте обыкновенная неясыть, помимо дупел, часто использует темные углы чердаков зданий, мало посещаемых людьми. В Московской области Е. С. Птушенко и А. А. Иноземцев после войны нередко находили ее гнезда в дымоходах печных труб, сохранившихся на пожарищах. На территории Биологического института Ленинградского университета в Старом Петергофе эти совы регулярно выводили птенцов в нишах уцелевших стен разрушенного дворца. В поселке Мустамяки Карельского перешейка Н. О. Оленов однажды обнаружил птенцов в верхней воронкообразной части водосточной трубы двухэтажного жилого дома. Охотно сова занимает и подходящие по размерам искусственные дуплянки, а порой устраивается и в прогнивших пустующих колодах ульев. Однако даже когда неясыть откладывает яйца в гнезда других птиц, то выбирает те из них, которые располагаются наиболее скрытно, в густой тени ветвей. Это в значительной мере отличает обыкновенную неясыть от бородатой, гнезда которой редко бывают спрятанными в кроне.
Дупла, как правило, используются много лет подряд, и только гибель выводка может заставить взрослых птиц бросить облюбованное место. О факте гнездования обыкновенной неясыти в одном дупле на протяжении десяти лет сообщают, например, А. В. Федюшин и М. С. Долбик в монографии «Птицы Белоруссии», вышедшей в 1967 году. Примечательно, что удобные ниши служат жилищем птицам почти круглый год: весной они выводят здесь птенцов, а в другие времена года, особенно зимой, часто днюют сами.
Полная кладка обыкновенной неясыти состоит из 3—5 яиц, хотя может содержать от 2 до 9. Кладки из 7—9 яиц очень редки, и в этом случае последние яйца появляются с интервалами в двое и даже трое суток. В поздних кладках редко бывает более 2—3 яиц. Яйца ослепительно белые, эллипсоидные и в общем кажутся чуть менее вытянутыми, чем у бородатой неясыти. Размер яиц 45,5—50x36,6—41 миллиметр, в среднем 47,5x39,2. Вес свежеснесенного яйца около 40 граммов. Наверное, прежде чем отложить первое яйцо, сова специально согревает лоток своим телом, так как в марте, когда большинство неясытей приступает к кладке, ночи бывают еще очень морозными. В дальнейшем самка почти не покидает дупла, а корм ей доставляет самец. Инкубация продолжается 28—30 суток.
Только что вылупившийся птенец весит около 30 граммов. Судя по наблюдениям в неволе, в дальнейшем совята тяжелеют весьма быстро: на пятую ночь они весят около 90 граммов, на десятую — 200, на двадцатую — 330, а в месячном возрасте — 400 граммов. Максимальный вес набирается ими к концу третьего месяца.
В первую же ночь совенок реагирует на звуки. С трехдневного возраста, требуя пищи, он отчетливо издает хриплое «крии». В конце первой недели птенец прозревает и на его плечах сквозь белый с охристым налетом пух начинают пробиваться пуховидные перья промежуточного наряда. В это время большую часть ночи птенец не лежит на брюхе, как раньше, а солидно восседает, опираясь на всю лапу. В двухнедельном возрасте пуховое перо мезоптиля заметно уже на всем тельце. Теперь совенку не нужно так много тепла и самка все чаще вылетает на охоту. В ее отсутствие птенцы расхаживают по дну дупла. На двадцатые сутки от роду у совят начинают интенсивно расти маховые перья Их опахала за сутки удлиняются почти на сантиметр. В этом возрасте совята напоминают чудесные плюшевые игрушки и подолгу сидят на краю летка, периодически выкрикивая поспешное «вить-вить-вить».
Едва птенцам исполнится месяц, как они, в промежуточном поперечнополосатом наряде, еще с обильным пухом на голове и теле, покидают дупло. С этого часа в их жизнь привносится элемент самостоятельности. Поскольку родители кормят в первую очередь того, кто чаще и громче издает свое «вить-вить-вить», каждый из совят старается кричать изо всех сил. Если к совенку подойти близко, то по молодости он еще не улетает прочь, а принимает позу угрозы — сутулится, тело из вертикального переводит в горизонтальное положение, полураскрытые крылья раздвигает, а перья на спине подымает дыбом. Птенец готов защитить себя и предупреждающе щелкает клювом.
Вскоре, однако, наступает перелом в поведении и облике совят. Оказывается, чтобы быть сытым, надо не только громко просить корм, но и как можно быстрее лететь навстречу родителям. Так постепенно совята начинают летать. В полуторамесячном возрасте наступает интенсивная линька — смена промежуточного наряда на окончательный. Как и у других видов сов, эта линька у обыкновенной неясыти не затрагивает некоторые перья крыльев и хвоста. В возрасте около трех месяцев к совятам приходит настоящая самостоятельность, и теперь они сами добывают корм. Чаще всего это случается в первой декаде августа, когда выводки начинают распадаться. Для столь рано приступающих к размножению птиц такой срок достаточно поздний.