Причислен к лику святых в 2000 году.
Родился в семье священника. Окончил Московскую духовную семинарию (1881 год), Московскую духовную академию со степенью кандидата богословия (1885 год), магистр богословия (1886 год, тема диссертации: «Книга пророка Иоиля»).
С 1885 года — преподаватель Вифанской духовной семинарии. Был рукоположен во диакона, затем во иерея. С 1890 года — законоучитель Александровского военного училища в Москве. Был также законоучителем 7-й Московской мужской гимназии, в гимназии Поливановой и в гимназии Арсеньевой, протоиереем храма св. великомученика Никиты в старых Толмачах.
Принадлежал к числу либеральных московских священников, выступал за реформирование различных сторон церковной жизни. В 1905 году был одним из наиболее либеральных деятелей Общества любителей духовного просвещения, ставшего в этот период центром активности сторонников церковных реформ.
В 1917 году стал членом Предсоборного совета. В 1917—1918 годах — член Священного Собора Российской Православной Церкви. Резко выступал против восстановления патриаршества. Напомнил Собору, что Св. Синод был признан всеми Поместными Православными Церквями, призвал соборян не смущаться и верить, что Господь Сам сохранит Свою Церковь. Заметил также, что в первые три века христианской истории патриаршества не существовало. Рассматривая 34 Апостольское правило, на которое чаще всего ссылались сторонники патриаршества, подчеркнул слова: «епископам всякого народа подобает знати первого в них». Это, по его мнению, значило, что в пределах одного государства могут быть несколько патриархов (у всякого народа): как патриарх Грузинский, так и патриарх Украинский, Сибирский и т. д.
Однако после избрания Святейшего Патриарха Тихона взгляды на патриаршество у него изменились, протоиерей Николай стал одним из соратников Святителя. Либеральные священники в 1917 году опасались того, что Патриарх может претендовать на монархическую роль в церкви, но практика не подтвердила эту точку зрения. Более того, в условиях жёсткого давления государства на церковь восстановление патриаршества выглядело принципиально важным.
Во время обстрела большевиками здания Александровского военного училища в ноябре 1917 года у него в квартире нашли приют несколько семейств офицеров. Принимал участие в похоронах юнкеров и офицеров, погибших во время взятия власти большевиками в Москве в 1917 году.
В 1918 году назначен настоятелем храма Всех Святых на Варварской площади. 19 августа 1918 года был приведён комиссаром Реденсом в ВЧК для получения справки о проведении обыска в храме, но был арестован и обыскан. Обвинение ему предъявлено не было, в заключении Реденса говорилось:
Из допроса гражданина Добронравова я вынес впечатление, что он принимал участие в политической жизни… хотя у меня нет материалов, дабы установить его роль в событиях июля 1917 года, а также в октябрьской революции; из всего же видно, что это вредный для революции «тип», который, будучи на свободе, наверняка спокойно сидеть не будет. Поэтому предлагаю отправить его в концентрационный лагерь.
Однако это предложение руководством ВЧК принято не было. Содержался в Бутырской тюрьме (камера 78) до апреля 1919 года, когда был освобождён.
В начале 1921 года стал настоятелем Крутицкого Успенского собора.
Овдовев, был пострижен в монашество и 31 июля 1921 года хиротонисан во епископа Звенигородского Московской епархии. В 1922 году за решительное противодействие «обновленческому» движению (тесно связанному с большевиками и дискредитировавшему идеи церковных реформ, которые отстаивали либеральные священники начала XX века) был арестован и приговорён к одному году ссылки в Зырянский край.
После возвращения в Москву, в апреле-июне 1924 года находился в Бутырской тюрьме по обвинению в том, что, имея большой авторитет, проводил среди духовенства контрреволюционную агитацию, а также по делу об избиении члена рабоче-крестьянской инспекции. За отсутствием каких-либо доказательств был освобождён. С 1924 года — архиепископ Владимирский и Суздальский.
В ноябре 1925 году арестован одновременно с группой проживавших в Москве иерархов — сторонников патриаршего Местоблюстителя митрополита Петра (Полянского). В заключении находился во внутренней тюрьме ОГПУ на Лубянке. 1 февраля 1926 года митрополит Пётр назначил его первым архиереем в коллегии из трёх архиепископов, которые должны были временно управлять церковью — это свидетельствовало о высоком доверии, которое он испытывал к владыке Николаю. Однако архиепископ Николай находился в тюрьме и не смог приступить к исполнению своих обязанностей, а коллегия так никогда и не собиралсь.
В тюрьме архиепископа Николая спрашивали о том, знал ли он о письме историка Сергея Павловича Мансурова к Местоблюстителю, в котором обосновывалась необязательность с канонической точки зрения следования тому курсу, который изложен в так называемом «завещании» Патриарха Тихона (то есть курсу на компромисс с советской властью). Следователь пытался добиться от архиепископа выгодных чекистам показаний, однако не добился желаемого результата.
Священник Сергей Сидоров, арестованный по этому же делу, вспоминал впоследствии:
На первом моем допросе в ноябре 1925 года следователь потребовал от меня выдачи автора письма к митрополиту Петру. Я отказался его назвать, и Тучков потребовал очной ставки моей с архиепископом Николаем. Помню серую мглу сумерек… хриплый крик Тучкова и нечленораздельный возглас… следователя, который все время целился поверх моей головы в окно маленьким браунингом. Архиепископ Николай вошел, взглянул… на меня и остановил внимательный взгляд свой на следователе. На владыке была сероватая ряса и зимняя скуфья. Утомленные глаза были холодно-строги. Встав со стула, следователь разразился такими воплями, что звякнули стекла дверей и окон. Высокопреосвященный Николай властно прервал его: «Выпейте валерьянки и успокойтесь. Я не понимаю звериного рычания и буду отвечать вам тогда, когда вы будете говорить по-человечески. И спрячьте вашу игрушку». Чудо совершилось. Следователь спрятал револьвер и вежливо стал спрашивать владыку, который давал ему, как и Тучкову, какие-то дельные показания. Во время этого допроса владыке удалось совершенно обелить Сергея Павловича Мансурова.
Священник Сергей Сидоров также вспоминал об архиепископе Николае:
Много благодарен я ему лично за свою судьбу. К 8 января 1926 года у меня было двадцать три допроса, всю ночь под 9 января я был почти под непрерывным допросом. Утомленный и нравственно и физически, я готов был сдаться на требование следователей, готов был наклеветать на себя и друзей. Пробило четыре часа утра, когда меня вызвали к следователю. Его допрос вертелся на одном месте, он обычно требовал выдать людей, не причастных к письму митрополиту Петру. Привели архиепископа Николая. «Я требую, — сказал владыка, — чтобы вы оставили в покое Сидорова. Я его знаю как нервнобольного человека, а вам, — обратился он ко мне, — я запрещаю говорить что бы то ни было следователю властью епископа». Меня увели в коридор, я слышал неистовую ругань следователя. Вряд ли эти мои строки будут прочтены многими, но если… близкие прочтут их, пусть они склонятся перед дивным ликом архиепископа Николая, некогда в застенках ГПУ избавившего меня от самого большого несчастья — от выдачи друзей врагам веры и Церкви.
Был приговорён Особым Совещанием при Коллегии ОГПУ к трём годам ссылки в Сибирь (священник Сергей Сидоров и С. П. Мансуров были освобождены). С июня 1926 по апрель 1929 года находился в ссылке в Туруханском крае. После окончания ссылки ему было разрешено свободное проживание везде, кроме шести крупных городов, с прикреплением к определенному месту жительства на три года. Когда срок поражения в правах закончился, архиепископ Николай поселился в Москве.
Вёл строго аскетический образ жизни, ночи проводил в молитве. В отношениях с людьми был необычайно прост, внимателен и любвеобилен. Автор проекта реорганизации прихода, в котором указывал на необходимость введения на приходе благотворительности, даровых (бесплатных) исполнений за счет всего прихода необходимых треб.
Повторно арестован 27 октября 1937 года. В частности, обвинялся в том, среди окружающих говорил о необходимости защиты церкви и духовенства, заявляя, что «каждый верующий должен противодействовать мероприятиям советской власти, не допускать закрывать церкви, собирать подписи, подавать жалобы, а самое главное, что духовенство должно разъяснять верующим смысл происходящих событий… что советская власть есть явление временное…». На допросе отказался признавать себя виновным.
7 декабря 1937 года приговорен тройкой при УНКВД СССР по Московской области к расстрелу по обвинению в «контрреволюционной агитации, участии в нелегальной контрреволюционной церковно-монархической организации ИПЦ» (ст. 58-10 УК РСФСР). Расстрелян и захоронен 10 декабря 1937 года на Бутовском полигоне НКВД в Московской области.
Причислен к лику святых новомучеников и исповедников Российских на Юбилейном Архиерейском Соборе Русской Православной Церкви в августе 2000 году для общецерковного почитания.
В некоторых биографиях владыки Николая содержится упоминание о том, что он с 1889 года был иереем Пермского кафедрального собора, членом Пермской духовной консистории, а в 1891 году был назначен ректором Пермской духовной семинарии с возведением в сан протоиерея и увольнением от должности члена консистории. Однако эти биографические данные относятся к его однофамильцу — Константину Михайловичу Добронравову.