Актёр, на сцене с 1920 года. В 1932-36 годах играл в Театре ВЦСПС, в 1936-59 гг. - в Центральном академическом театре Советской Армии. В кино начал сниматься в 1937 году. Но широкую известность ему принесли возрастные роли. В фильме "Большая семья" (1954) он сыграл старого рабочего Басманова, а в "Чужой родне" (1955) скупого крестьянина Силантия Ряшкина. За свою долгую творческую жизнь Н. Сергеев снялся в 54 фильмах. Самой выдающейся работой актёра является иконописец Феофан Грек в картине Андрея Тарковского "Андрей Рублев".
Скончался Н.В. Сергеев в 1988 году
