Н. Н. Афанасьев родился 4 сентября 1893 г. в г. Одессе. Отец его, Николай Григорьевич Афанасьев, присяжный поверенный, скончался, когда его дети, Николай и Зинаида, были еще в гимназии. Воспитали его мать, Прасковья Яковлевна, и бабушка Афанасьева.
Окончил Н. Афанасьев гимназию в 1912 или 13 г., с опозданием по болезни. По окончании гимназии поступил в Новороссийский Университет, на медицинский факультет, где пробыл один год, затем перешел на физико-математический факультет.
С 15 ноября 1915 г. по 15 мая 1916 года был в Сергиевском Артиллерийском училище в Одессе. С 16 мая 1916 г. по ноябрь 1920 г. проходил военную службу в Томской Береговой Артиллерии (по флоту).
Во время немецкой войны 1914 г. был в Ревеле, а в период гражданской войны жил в Одессе, Новороссийске, Севастополе. В перерыве, в 1918 г., вновь поступил на Математическое отделение и служил в банке.
После эвакуации в ноябре из Севастополя, Н. Н. Афанасьев прямо из Константинополя попадает в Королевство С.Х.С. и весной 1921 года поступает на только что открытый Богословский факультет в Белграде и принимает участие в Белградском Православном Кружке.
По окончании Богословского Факультета в октябре 1925 г. венчается в Праге в ноябре того же года. С этого же времени состоит преподавателем Закона Божия в женской гимназии в Скоплье (временно в гор. Штине). Становится (негласным) советником митр. Варнавы, будущего патриарха. Готовит докторскую диссертацию на тему «Государственная власть на вселенских соборах». Диссертация одобрена проф. А. П. Доброклонским.
Осенью 1929 г. получает стипендию Русской Академической Группы в Белграде для подготовки докторских экзаменов и для дополнения (по желанию Богословского Факультета) диссертации. Диссертация не была защищена и экзамены не были сданы, так как в октябре 1929 г. Н. Н. должен был уехать по болезни из Белграда в Давос и Ментону и в Югославию не вернулся по семейным обстоятельствам.
В марте 1930 г. получает стипендию Православного Богословского Института в Париже и осенью этого же года получает место в Религиозно-Педагогическом Кабинете при Православном Богословском Институте, руководимом В. В. Зеньковским. В октябре этого же года, после вступительной лекции в Богословском Институте, назначается с 1930 по 1931 г. в Институт для чтения одной лекции в неделю на тему: источники церковного права.
С 1932 по 1940 год состоит доцентом Православного Богословского Института в Париже (преподает Церковное право и греческий язык). Написал много статей, которые были напечатаны, и много неизданных и незаконченных трудов.
7 января 1940 г. рукоположен в диаконы, 8 января того же рукоположен в священники митр. Евлогием. Водили вокруг престола о. Сергий Булгаков и о. Киприан Керн.
Н. Н. Афанасьев принимает участие в работе Р.С.Х.Д. в 1930 годах.
С 1934 г. по 1939 г. Николай Николаевич часто ездит в лагеря, руководимые А. Е. Матео, и помогает ей в ее работе с молодежью.
С мая 1940 по июнь 1941 г. — беженство (По, Ст.-Рафаэль).
С 18 июля 1941 г. по август 1947 г. о. Николай состоит настоятелем Русского Православного прихода в г. Тунисе; впоследствии — настоятелем в г. Бизерте и временами заменяет греческого священника. Приход был рассыпан по всей стране. Большинство прихожан были бывшими офицерами Русского Флота.
С августа 1947 г. по осень 1950 г. состоит доцентом Православного Богословского Института в Париже. 2-го июля 1950 г. защищает диссертацию на тему «Церковь Духа Святого». Оппонентами были еп. Кассиан и проф. Вейдле. С осени 1950 г. назначен ординарным профессором Православного Богословского Института. (Вместо докторских экзаменов делает доклад в на тему: неудавшийся Церковный Округ). В Богословском Институте читает лекции: Церковное право, История церкви (древняя). По церковной истории лекций становится все больше и больше после отъезда о. А. Шмемана в Америку и смерти А. В. Карташева.
В период от 1947—1966 пишет многочисленные труды, главным образом по экклезиологии, изданные и не изданные. С 1953 г. начинает много печататься по-французски. В 1952 г. кладет начало, вместе с о. Киприаном, литургическим конференциям в Православном Богословском Институте и участвует в многочисленных экуменических встречах.
Одновременно с педагогической и ученой деятельное о. Протопресвитер Николай Афанасьев принимает деятельное участие в церковном Управлении Экзархата и потом Архиепископии. Митрополит Владимир назначает его Каноническим Советником Епархиального управления и Председателем Канонической Комиссии в 1952 г. Затем Митрополит Владимир назначает его Председателем Духовного Судебного Присутствия. После получения Граматы Вселенского Патриарха от 22 ноября 1965 года о. Протопресвитер Николай принимает деятельное участие в оформлении нового канонического положения с авторитетом, который давали ему его исключительные знания Канонического Права.
Здоровье о. Николая начало очень слабеть за последние 3-4 года. Скончался о. Николай 4 декабря 1966 г.
Похороны о. Протоспресвитера Николая Афанасьева состоялись в четверг 8 декабря.
Храм Сергиевского Подворья был полон молящихся, служение совершалось по церковно-славянски, гречески и французски.
По окончании отпевания гроб с телом почившего пастыря при перезвоне колоколов и пении «Помощник и Покровитель», был обнесен вокруг храма, и тело отбыло в Сент-Женевьев-де-Буа, где было предано земле, после совершения литии на кладбище.
Могила Протопресвитера о. Николая Афанасьева находится недалеко от могилы его друга Протопресвитера о. Василия Зеньковского.
Вестник РХД 82. IV-1966.
Был членом Братства Святой Софии.