Призван в РККА в 1940 году. Член ВЛКСМ.
22 июня 1941 года при авианалёте был ранен. Ранение было лёгкое, и через несколько дней его направили на фронт — в район Кричева, в состав 55-го стрелкового полка 6-й стрелковой дивизии наводчиком орудия.
На рассвете 17 июля 1941 года на 476-м километре Варшавского шоссе с 76-мм орудием один вступил в единоборство с колонной из 59 немецких танков с сопровождением и в двухчасовом бою отбил все атаки врага, уничтожив 11 танков, 7 бронемашин, 57 солдат и офицеров. В этом бою погиб.
В 1961 году на месте подвига установлен памятник. В городе Кричев имеется улица Сиротинина.
В музее Боевой Славы в средней школе № 17 города Орла имеются материалы, посвящённые Н. В. Сиротинину.
Н. В. Сиротинин так и не был представлен к званию Героя Советского Союза. По словам родственников, для оформления документов нужна была фотография. Но у его родных не сохранилось ни одной.
Мать — Елена Корнеевна Сиротинина. Сестра — Таисия Владимировна Шестакова (Сиротинина), проживает в городе Орёл.
Когда сестре Николая репортёры задали вопрос, почему именно Николай вызвался прикрывать отступление дивизии, Таисия Владимировна ответила: «Мой брат не мог поступить иначе».