Николай Олялин родился в деревне Опихалино Вологодской области, в простой семье. Его отец — Николай Олялин — работал портным, мама была домохозяйкой. В семье Олялиных было трое детей и все — мальчики. Коля был самым младшим.
В детский драматический кружок Коля записался вслед за своим старшим братом. Мальчика взяли, потому что в кружке как раз нужны были ребята на эпизодические роли — без слов или с одной — двумя фразами. Так что, будучи ещё совсем юным, мальчик пересмотрел по нескольку раз сотни отечественных и импортных картин, начиная от «Чапаева» и кончая «Тарзаном». Именно тогда он дал себе слово, что обязательно станет артистом, чего бы это ему ни стоило.
Между тем никто в семье Олялиных не воспринимал всерьез заявлений Николая о том, что он будет артистом. Он тогда очень сильно, по-вологодски, окал, и этот изъян родственники считали главным препятствием на его пути в искусство. Поэтому, когда в 1959 году он собрался ехать в Ленинград, чтобы поступить в Институт театра, музыки и кино, вся родня отговаривала его делать это. «Ну какой из тебя артист с таким говором!» — заявляли они Николаю. А он все равно поехал и, надо же, поступил с первого захода. Замечательный педагог Александр Александрович Ян увидел в нем задатки будущего талантливого актера и взял на свой курс, хотя тому потом вплоть до третьего курса пришлось бороться с оканьем под руководством педагога по сценарной речи. И эта борьба завершилась успехом.
Окончив институт в 1964 году, Николай Олялин вместе со всем курсом был брошен на «поднятие периферии» — студентов послали в Красноярский ТЮЗ.
К сожалению, у молодого актера сложились неважные отношения с главным режиссером. Как признается Николай Владимирович, причиной тому был его неуживчивый характер. Олялину доставались в основном эпизоды, как, например, слуга Брандуан в «Полоумном Журдене». Но и в маленьких ролях Николай привлекал внимание зрителей, он даже был признан лучшим комиком Красноярского края.
Тогда же появились первые поклонницы. Среди них оказалась и та единственная, которая стала спутницей Николая на всю жизнь — очаровательная девушка по имени Нелли. История его любви выглядит достаточно романтично. Однажды в их театр пришла девушка, которая работала вторым секретарем райкома комсомола. Ей надо было отобрать актеров для выступления на праздничном вечере. В числе этих актеров оказался и Николай. По его словам, для того, чтобы полюбить друг друга, им хватило всего лишь одного дня! На следующий после знакомства день они пошли в ЗАГС и расписались. По словам Н. Олялина: «Слава Богу, меня миновал дамоклов меч развода — просто не в силах представить, что моя дочь или мой сын какого-то другого, постороннего мужчину стали называть папой...»
У Николая и Нелли родились двое детей — Владимир и Ольга. Сегодня они уже взрослые, живут самостоятельно. Никто из них не пошел по стопам отца, чему сам Олялин даже рад. «В семье, нормальной советской семье, достаточно одного артиста», — считает Николай Владимирович.
В 1965 году он дебютировал в кино в роли солдата Болдырева (фильм «Дни летные»). С 1968 года Николай Олялин начал работать на киностудии имени Довженко. В том же году Олялин был приглашен режиссером Юрием Озеровым на одну из ведущих ролей в киноэпопее «Освобождение».
Позже Олялин снялся в фильмах: «Бег» (1970), «Обратной дороги нет» (1970), «Джентльмены удачи» («Мировой парень» (1971), «Пропавшая экспедиция» (1975), «Золотая речка» (1976), «Долг» (1977), «Россия молодая» (1982), «Биндюжник и король» (1989), «Князь Юрий Долгорукий» (1998).
Удивительно, но артист, ставший популярным именно в военных ролях, в армии так и не служил. Еще в институте Олялина трижды вызывали в военкомат, и трижды военком отправлял его продолжать учиться. И уже после выхода «Освобождения» Николай обнаружил в почтовом ящике маленький лист бумаги. Это была очередная повестка из военкомата. Но теперь уже сам актер к военкому не пошел.
Николай Олялин вспоминает: «Нелька расстроенная вся идет в военкомат, говорит: «У нас только сын родился, давайте мы его на ноги поставим, потом возьмете». Говорят: «Да нет. Не хотим мы его в армию брать, нам стыдно — на экране он майор, а у нас солдат. Мы ему хотели сержанта дать...»
Во второй половине 70-х Олялина уже знала и любила вся страна. Многочисленные поклонницы буквально одолевали актера, в Киеве пройти по улице было просто невозможно. Можно себе представить, каково было жене артиста, обладающего такой внешностью и такой популярностью. Николай Владимирович признавался, что на пике славы не избежал мимолетных влюбленностей. Дошло до того, что у них с Нелли назревал разрыв. Но жена Николая Владимировича все же сумела достойно выдержать все: и ночные дежурства поклонниц в подъезде, и телефонные звонки, и сотни писем.
Популярностью пользовался Николай Олялин и у официальных властей. Актер вспоминает такой случай: «...вот мы заходим в Кремль, все достают документы. Я подхожу, тоже достаю. А милиционеры почему-то отдают честь и пропускают меня».
Не каждому под силу выдержать свалившуюся на него славу. Вот и Олялина постепенно стало затягивать в омут. Бесконечный банкеты, вина, коньяки... Одно время даже шла речь о его увольнении со студии Довженко. Все катилось по наклонной, спасало только то, что Нелли всегда оставалась рядом. А вот недоброжелатели, которые всегда наготове, нажаловались на Олялина Владимиру Щербицкому. Но первый секретарь ЦК Компартии Украины, поклонник артиста, решил помочь Олялину. Николая Владимировича чуть ли не в приказном порядке вызвали в 4 управление Минздрава, к наркологу. Удивительно, но его вылечили раз и навсегда.
И в 80-е годы Николай Олялин продолжал много сниматься в кино. За это десятилетие вышло одиннадцать картин с его участием, среди них и известный всем исторический сериал «Россия молодая», где актер исполнил роль Молчана.
Все резко изменилось, после распада Советского Союза. В одно мгновение огромное количество талантливых актеров осталось без работы. По словам Олялина: «Пришло уничтожение, то есть наше поколение взяли и выкинули из жизни. Наступил такой мрак, что все, даже ехать некуда, предел».
В 1990 году Олялин выступил как режиссер двух картин — «Теплая мозаика ретро и чуть-чуть...» и «Неотстрелянная музыка». Но его работы так и остались невостребованными — ни среди прокатчиков, ни среди телевизионщиков эти добрые фильмы о любви не смогли найти спроса.
От всего этого можно было впасть в полное отчаяние. Надежду на лучшее, по словам самого актера, возродили в нем ролики «Русского проекта». Простые и незамысловатые они вернули на экран потерянных кумиров, вызвали у людей неожиданную волну тепла и веры в будущее. В одном из этих роликов снялся и Николай Олялин.
Долгие годы Николай Олялин вообще не снимался в кино. «Кино сейчас не творческое, а материальное. Погоду заказывают малопонимающие в искусстве господа, именующие себя продюсерами, для них главное — получить деньги. А кино им любить или хотя бы знать совсем не обязательно. Идти на поводу у такой “методы” я не могу», — объяснял он свою позицию. Николай Владимирович писал очерки о коллегах, пробовал себя в качестве сценариста.
Перипетии последних лет не могли не отразиться на здоровье артиста. Олялин пережил сложную операцию. Как ни печально об этом говорить, но средства на операцию пришлось брать взаймы у друзей и даже просить у совершенно незнакомых людей.
Николай Олялин скончался 17 ноября 2009 года. У него остались жена Нелли Ивановна, двое детей сын Владимир и дочь Ольга, внук Саша.
Алиса Фрейндлих: «Русские — люди добрые» 
Режиссер Николай Лебедев: «Не надо забывать, что нам всем здесь жить!» 
Юрий Соломин: в «Ревизоре» почти каждое слово применимо к сегодняшнему дню 
Василий Лановой: «Если не будем жёсткими, нас быстро сожрут!» 
Наталия Белохвостикова: «У мужа с сыном какие-то свои, мужские тайны» 
