Николай Олялин родился 22 мая 1941 года в Вологодской области, в деревне Опихалино, в семье портного. В детстве занимался в кружке самодеятельности в местном Доме офицеров. В 1959 году Николай Олялин приехал в Ленинград и сразу поступил в ЛГИТМиК, на курс Александра Яна. Успешно окончив институт, артист был направлен в Красноярский театр юного зрителя, на сцене которого за несколько лет переиграл множество разноплановых ролей. С 1968 года Николай Олялин начал работать на киностудии имени Довженко. Дебютировал в кино Николай Олялин в роли лётчика-истребителя Николая Болдырева (фильм «Дни летные», вышедший на экраны в 1966 году). Через год его пригласил режиссёр Юрий Озеров, на одну из ведущих ролей в киноэпопее «Освобождение». Роль капитана Цветаева заслуженно принесла Николаю Олялину всесоюзную известность. В 1990 году Николай Олялин по своему сценарию поставил мелодраму «Неотстрелянная музыка», одну из главных ролей в котором исполнил сам. Умер в Киеве 17 ноября 2009 года в возрасте 68 лет от обширного инфаркта.