Николай е родом от Янина, Епир. Бил обущар, но пристига да работи в София. Турците почнали да го съблазняват да приеме тяхната вяра, но той бил твърд във християнството. Тогава османските големци решили с измама да го накарат да приеме Пророка, разказва се в житието му. Поканили светеца на обяд, сложили в кафето му приспивателно и като заспал го обрязали в мюсюлманския религиозен обред. Николай като разбрал какво са сторили неверниците избягал и една година се крил. Турците го канили да ходи на джамия, но той твърдо отказал. Тогава бил вързан и подложен на мъчения. Завлекли го при кадията, но той не го намерил за виновен и казал да го пуснат, обаче озлобялата тълпа го довлякла до местността "Юч бунар" (Три кладенци, намиращо се на мястото на кръстовището на улиците "Пиротска" и "Опълченска") и го убила с камъни на 17 май 1555 година.
След смъртта на светеца, тялото му било изгорено на гробището с име "Търницата", а пепелта - разпилели, да не остане никакъв спомен от него. Но средецкия духовник Матей Граматик заръчал на едно момче да събере частици от неговите мощи и християните тайно ги погребали. Средецкият митрополит Яков свикал събор и прославил новия светец. Той положил мощите на мъченика (части от черепа и костите му) в ковчега с мощите на св. крал Милутин в църквата "Св. Архангел Михаил". По-късно част от св. мощи били прибрани в дървен храм.
Софийският книжовник дякон Матей Граматик, съвременник на св. Николай и очевидец на неговите страдания и смърт, написал служба и пространно житие на светеца. Днес ръкописът се съхранява в Национални църковен историко-археологически институт при Св. Синод (НЦИАИ) в София.
На мястото на убийството на светеца в местността "Три кладенци" (Юч бунар) на ул. "Цар Симеон" № 125 има малък параклис, а в градината с паметника на одринското опълчение на близо е голямата църква "Св. Николай Софийски", втора по големина (след "Св. Александър Невски") в България, направена по проект на архитект Антон Торньов.
На 17 май всяка година в храма се отслужва св. Божествена Литургия като мощите на мъченика се излагат за поклонение на вярващия народ.