Straffet fastställdes på onsdagen, efter att Mihaloliakos och andra inom partiets toppskikt i förra veckan befanns skyldiga till att driva en kriminell organisation förklädd till politiskt parti.
Fem personer i Mihaloliakos närhet döms också till 13 års fängelse utifrån samma anklagelse. Bland dem Christos Pappas och partiets tidigare talesperson Ilias Kassidiaris som blev flitigt omskriven efter att 2012 ha kastat ett glas vatten på en kvinnlig politiker under en tv-sänd debatt och för att ha slagit till en annan i ansiktet. Kassidiaris har nyligen bildat ett nytt nationalistiskt parti.
Ioannis Lagos, som sitter i Europaparlamentet, döms också till samma straff och har sagt att han ska överklaga domen till Europadomstolen.
Nikolaos Mihaloliakos döms dessutom till ett år i fängelse för olaga vapeninnehav.
Flera andra tidigare parlamentsledamöter, bland dem Mihaloliakos fru Eleni Zaroulia, döms till fängelsestraff på mellan fem och tio år.
Mord 2013
Rättegången inleddes 2015 och är en av de mest uppmärksammade i Greklands moderna politiska historia. Utredningen inleddes efter mordet på den antifascistiske rapparen Pavlos Fyssas 2013 men kom snart att handla om en rad brott begångna av partimedlemmar, allt från mord till mened.
Fyssas mördare, en Gyllene gryning-sympatisör, döms till livstids fängelse. Offrets far är besviken på domarna.
– De är för korta. Jag är inte nöjd. Jag hade hoppats att de skulle få 20 år, säger han till nyhetsbyrån AFP.
Nu ska domstolens tre domare avgöra om det kan bli aktuellt att skjuta upp något av straffen i väntan på överklaganden. De som inte får skjuta upp sina domar kommer antagligen att frihetsberövas senare denna vecka.
50 dömda
När flera partimedlemmars hem söktes igenom 2013 hittades bland annat oregistrerade vapen och nazistflaggor. Sammanlagt har fler än 50 personer dömts för brott med koppling till partiet.
Åklagarna uppgav i rätten att Förintelseförnekaren Mihaloliakos styrt sitt parti med militärisk hierarki med Hitlers nazistparti som förebild. Han har lett partiet, som under en period var tredje störst i Grekland, i över 30 år.
I förra årets parlamentsval fick Gyllene gryning inga platser.
Partiet säger sig vara utsatt för en politiskt motiverad konspiration från regeringens sida.