Nikolai Petrovici Orlov s-a născut la 15 februarie 1881 în satul Râbnițî, uezdul Bolșe-Sol, gubernia Kostroma, într-o familie preoțească. Mai multe generații ale familiei Orlov — în total mai bine de o sută de ani — au botezat, cununat și uns cu Sfântul Maslu aproape întreaga populație locală. Tatăl sfântului mucenic Nicolae, protoiereul Piotr Gurievici, a slujit timp de 44 de ani în biserica din Râbnițî.
După absolvirea Seminarului Teologic din Iaroslavl, Nikolai a primit numire în satul Petropavlovskoe, unde a predat în școala populară. În 1911 a fost hirotonit preot și a slujit în biserica satului natal.
În anii 1930 au început prigoanele împotriva lui Nikolai, iar el, pentru a nu aduce necazuri enoriașilor la care era găzduit pe rând, i-a cerut epitropului bisericii să amenajeze un mic adaos la templu pentru locuit, unde s-a mutat cu familia.
Preotul a fost persecutat de trei ori. A treia arestare a avut loc la 5 iunie 1937. A fost acuzat de „participare la un grup contrarevoluționar”. La 25 august 1937 o troică a UNKVD al URSS l-a condamnat la pedeapsa capitală, iar la 26 august a fost împușcat.
Prin decizia Soborului Arhieresc al Bisericii Ortodoxe Ruse din anul 2000, preotul Nicolae Orlov a fost trecut în rândul sfinților mucenici.
