Николай Васильевич Петров родился 4 января 1874 г. в селе Демидово Орловской губернии в семье священника. Уже в детстве был способным ребенком, самостоятельно изучал немецкий и французский языки. В 1888 г. окончил Ливенское духовное училище, а в 1894 г. — Орловскую духовную семинарию. В том же году поступил в Казанскую духовную академию, где, будучи одним из самых способных студентов, обучался за казенный счет, а после окончания академии в 1898 г. (со степенью кандидата богословия) был оставлен в ней профессорским стипендиатом. По служебному распределению Н.В. Петров был вынужден на год покинуть свою Alma Mater и в 1899/1900 учебном году трудился преподавателем Симбирской духовной семинарии. Защитив в 1900 г. магистерскую диссертацию, он возвращается в родную академию и избирается доцентом (а затем и профессором) по кафедрам истории философии и Священного Писания Нового Завета.
В 1908 г. Н.В. Петров был рукоположен в сан священника и, оставаясь профессором КазДА, назначен настоятелем храма мученицы царицы Александры при Родионовском институте благородных девиц г. Казани, а также законоучителем этого среднего учебного заведения для девушек (располагавшегося недалеко от духовной академии, ныне — комплекс Суворовского училища на ул. Толстого). В 1912 г. он был назначен настоятелем Крестовоздвиженской церкви при Казанском Императорском университете, а также университетским профессором богословия (до 1919 г.). Одновременно преподавал православное богословие в Казанском ветеринарном институте и на Высших женских курсах. Таким образом, научно-педагогическая деятельность о. Николая охватывала все высшие учебные заведения, действовавшие в Казани в тот период!
После изгнания Церкви из университетских стен о. Николай Петров становится настоятелем храма великомученицы Варвары на Арском поле г. Казани, расположенного почти напротив зданий Казанской духовной академии, в которой он продолжает преподавать, несмотря на ее разгром революционной властью и фактически нелегальную деятельность. Одновременно был профессором истории религий в Казанском педагогическом институте (до 1920 г.).
В ходе окончательного закрытия Казанской духовной академии в 1921 г. о. Николай Петров 6 октября того же года был осужден за «нарушение» декрета об отделении Церкви от государства и школы от Церкви по групповому «делу преподавателей Казанской духовной академии» и приговорен к 1 году заключения в концлагерь «условно». Суд и приговор (на первый раз относительно мягкий) не сломили решимости о. Николая сохранить в Казани очаг церковной науки: в 1921-1922 гг. он ректор и профессор созданного им совместно с бывшими коллегами Казанского высшего богословского института, вскоре также закрытого советской властью.
До 1930 г. протоиерей Николай Петров остается настоятелем (последним до закрытия) Варваринской церкви г. Казани. За ревностное служение в непростых условиях заместителем патриаршего местоблюстителя митрополитом Сергием (Страгородским) он был награжден палицей (1927 г.) и митрой (1929 г.).
Проживая в Казани (ул. Волкова, д.42, кв.5), он был арестован в 1930 г. по обвинению в членстве в «контрреволюционной организации филиала «Истинно-Православной Церкви» в г. Казани» и участии в «распространении воззваний» Казанского митрополита сщмч. Кирилла (Смирнова)». В ожидании суда содержался в Казанской пересыльной тюрьме. 5 января 1932 г. был приговорен к 3 годам высылки в Казахстан (считая срок со дня ареста 31 августа 1930 г.).
Из текста обвинения:
«Являясь активным участником Казанской контрреволюционной организации церковников, а затем филиала Всесоюзного центра церковно-монархической организации «Истинные», принимал деятельное участие в антисоветской обработке молодежи, в том числе и студенчества. Принимал участие в распространении к/р воззваний митрополита Кирилла и в агитации среди верующих мирян, в пользу выступления папы Римского
за крестовый поход против СССР и в агитации против основных мероприятий Советской власти» (виновным себя не признал). После завершения срока ссылки в 1934 г. получил право свободного проживания на территории СССР (реабилитирован в 1992 г.), однако приступить к исполнению своих священнических обязанностей смог только в дни Великой Отечественной войны.
С 1943 г. протоиерей Николай Петров служил в Благовещенском соборе г. Мурома (с 1945 г. — заштатный священник), где он прожил последние годы своей земной жизни.
Скончался 11 мая 1956 г. в Муроме, став последним по времени кончины профессором дореволюционной Императорской Казанской духовной академии.