Родился в городе Одессе 4 сентября 1893 года. Родители — Николай Григорьевич Афанасьев и Прасковья Яковлевна. Отец умер, когда Николай учился в гимназии. Воспитанием его и сестры Зинаиды занимались мать и бабушка Афанасьева.
Из-за болезни Н.Афанасьев закончил гимназию позже — в 1912 (или 1913) году. Поступил на медицинский факультет Новороссийского университета, но через год перевелся на физико-математический. Во время Первой мировой войны в 1914 году был в Ревеле. С 15 ноября 1915 года полгода находился в Одессе в Сергиевском Артиллерийском училище, после которого проходил военную службу на флоте, в Ревельской Береговой Артиллерии.
С 1918 года служил в банке и поступил на Математическое отделение. Во время гражданской войны жил в Одессе, Новороссийске, Севастополе.
В ноябре 1920 года Афанасьева эвакуируют из Севастополя в Константинополь, а затем в Королевство сербов, хорватов и словенцев. В Белграде, весной 1921 года, поступает на только сформированный Богословский факультет Белградского университета. Участвует в Белградском Православном Кружке. Принимает участие в работе Русского студенческого христианского движения (РСХД). В октябре 1925 года заканчивает факультет, в ноябре венчается в Праге. Преподает Закон Божий в женской гимназии в сначала в Штине, затем в Скопье. Диссертация «Государственная власть на Вселенских соборах» заслужила одобрение профессора А. П. Доброклонского. В это время является негласным советником будущего сербского патриарха — митрополита Варнавы.
Осенью 1929 г. получает стипендию Русской Академической Группы в Белграде для подготовки докторских экзаменов и для дополнения (по желанию Богословского Факультета) диссертации. Диссертация не была защищена и экзамены не были сданы по семейным обстоятельствам. В марте 1930 года получает стипендию Свято-Сергиевского Богословского Института в Париже и осенью этого же года получает место в Религиозно-Педагогическом Кабинете при Институте, руководимом В. В. Зеньковским. В октябре этого же года, после вступительной лекции, назначается с 1930 по 1931 год в Институт для чтения одной лекции в неделю на тему: источники церковного права. С 1932 по 1940 год состоит доцентом Свято-Сергиевского Православного Богословского Института в Париже (преподает Церковное право и греческий язык). Написал много статей, которые были напечатаны,осталось также много неизданных и незаконченных трудов. 7 января 1940 года рукоположён в диаконы, 8 января того же рукоположён в священники митрополитом Евлогием. При таинстве рукоположения время водили вокруг престола о. Сергий Булгаков и о. Киприан Керн.
Н. Н. Афанасьев принимает участие в работе (РСХД) в 1930 годах. С 1934 по 1939 годы Николай Николаевич часто ездит в лагеря, руководимые А. Е. Матео, и помогает ей в её работе с молодежью.
С мая 1940 по июнь 1941 года — беженец в город По на юге Франции. С 18 июля 1941 по август 1947 года о. Николай состоит настоятелем Русского Православного прихода в городе Тунис; впоследствии — настоятелем в храме святого Александра Невского города Бизерта и временами заменяет греческого священника. Приход был рассыпан по всей стране. Большинство прихожан были бывшими офицерами Русского Флота.
С августа 1947 г. по осень 1950 г. состоит доцентом Свято-Сергиевского богословского института в Париже. 2-го июля 1950 г. защищает диссертацию на тему «Церковь Духа Святого». Оппонентами были епископ Кассиан и профессор Вейдле. С осени 1950 г. назначен ординарным профессором Богословского Института. (Вместо докторских экзаменов делает доклад в на тему: "Неудавшийся церковный округ"). В Богословском Институте читает лекции: Церковное право, История церкви (древняя). По церковной истории лекций становится все больше и больше после отъезда в США о. А. Шмемана и смерти А. В. Карташева.
В период от 1947—1966 пишет многочисленные труды, главным образом по экклезиологии, изданные и не изданные. С 1953 г. начинает много печататься по-французски. В 1952 г. кладет начало, вместе с о. Киприаном , литургическим конференциям в Свято-Сергиевском Богословском Институте и участвует в многочисленных экуменических встречах.
Одновременно с педагогической и ученой деятельное о. Николай Афанасьев принимает деятельное участие в церковном Управлении Западноевропейского Экзархата русских приходов и потом Архиепископии. Митрополит Владимир назначает его Каноническим Советником Епархиального управления и Председателем Канонической Комиссии в 1952 г. Затем Митрополит Владимир назначает его Председателем Духовного Судебного Присутствия. После получения Граматы Вселенского Патриарха от 22 ноября 1965 года о. Николай принимает деятельное участие в оформлении нового канонического положения с авторитетом, который давали ему его исключительные знания Канонического Права.
Был членом Братства Святой Софии.
Скончался о. Николай Афанасьев 4 декабря 1966 г. Похороны протоспресвитера Николая Афанасьева состоялись в четверг 8 декабря. Отпевание проходило в храме Сергиевского Подворья при ССПБИ. Храм был полон молящихся, служение совершалось на церковно-славянском, греческом и французском. По окончании отпевания гроб с телом почившего пастыря при перезвоне колоколов и пении «Помощник и Покровитель», был обнесен вокруг храма, и тело отбыло в Сент-Женевьев-де-Буа, где было предано земле, после совершения литии на кладбище. Могила протопресвитера о. Николая Афанасьева находится недалеко от могилы его друга протопресвитера о. Василия Зеньковского. (Вестник РХД 82. IV-1966.)