Николай Владимирович Султанов родился в Петербурге 29 января 1850 года. В гимназии он учился с увлечением, окончил её с отличными оценками и поступил в Строительное училище. В 1873 году он закончил учёбу в училище и получил диплом 1-го разряда. Его оставили преподавателем в училище. С 1881 года он также стал читать лекции в институте Гражданских инженеров по теории архитектурных форм.

В это же время он заведовал проектированием хозяйственных служебных построек. Николаю Владимировичу в 1896 году присвоили звание профессора, а с 1905 года звание академика архитектуры. Авторитет Н. В. Султанова считался непререкаемым, не случайно с 1895 по 1903 годы он исполнял должность директора института Гражданских инженеров. Поражает количество обязанностей, которые выполнял Султанов. Он преподавал проектирование в Николаевской Инженерной академии (1878-1900 г.г.), в Технологическом институте (1877-1884 г.г.), в Археологическом институте (1882-1885 гг.) Он был избран членом Совета и Почётным членом Академии Художеств. И это далеко не все его титулы. Он также художник-прикладник, теоретик и историк архитектуры, переводчик книги Е. Виолле-де-Дюка "Русское искусство".

Н. В. Султанов много помогал своему другу, знатоку отечественных древностей, князю С. Д. Шереметьеву (1878 -1891 г.г.), как в Петербурге, так и в Москве (Фонтанный, Странноприимный дома). Он же осуществил постройку и реставрацию зданий в Москве, Подмосковье, Нижнем Новгороде, Владимире, Угличе, Ростове Великом, Мариенбаде. В Петербурге он принял участие в строительстве доходного дома А. Д. Мурузи (Литейный проспект, 24) в 1874 - 1776 г.г., создал домовую церковь во дворце Великого князя Павла Александровича (Английская набережная, 68) в 1889 - 1890 г.г. (церковь не сохранилась). Участвовал он также в отделке интерьеров конюшенного корпуса дворца Великой княгини Ксении Александровны (набережная Мойки, 106) в 1895 году, постройке домовой церкви в здании женского Педагогического института (Малая Посадская, 26) в 1906 году. Для купца Астратова он построил в Петербурге доходный дом.

Большое внимание Н.В. Султанов уделял декоративно-прикладному искусству. Ларцы, киоты, светильники, посуда, церковная утварь, оклады икон были предметом его постоянного наблюдения. Он делал рисунки этих предметов для полковых и дворцовых церквей. Заказы поступали от императора и великих князей. Архитектор написал также ряд фундаментальных работ: "История зодчества у народов востока и нового мира" (1883 г.), "История архитектуры. Западная Европа, Восток и Россия" (1896 г.), "История русской архитектуры", "Древности Ярославские и Ростовские", "Древние храмы Витебска и Полоцка" (1897 г.), "Теория архитектурных форм", (1901 г., переиздана в 1914 г.).

Во время работы над созданием придворной церкви в Петергофе он написал две книги: "Новая Придворная церковь в Новом Петергофе" (1896 г.), "Описание придворной церкви Святых Первоверховных Апостолов Петра и Павла, что в Новом Петергофе" (1905 г., переиздана в 1992 г.).

Архитектор серьёзно изучал не только русское зодчество, -посещая Нижний Новгород, Ростов Великий, Владимир, Углич, Москву, Подмосковье, но и архитектуру . Европы и Востока. Он много путешествовал по Италии, Греции, Турции, Франции, Испании, Германии, Крыму и Кавказу. Реставрационная деятельность Н. В. Султанова началась в 1870 году. Он досконально изучал Троицкую церковь в Останкине.

Архитектурный стиль церкви XVII века покорил молодого учёного. В дальнейшем этот памятник архитектуры стал для него образцом в разработке проектов строительства и реставрации церквей. Образцами для него также были богато разукрашенные дома и храмы, построенные в "русском стиле", характерном для строительства второй половины XIX века. Русский стиль связан с традициями зодчества XVI - XVII веков, с нарядным, по-своему "демократичным" образным строем поволжских и подмосковных памятников, в которых видели воплощение чисто народной архитектуры. К таким памятникам нужно отнести Собор Покрова на Рву, церковь рождества в Путинках, церкви в Ярославле, Суздале, Ростове Великом.

Большую дань отдал Султанов "русскому стилю". В стиле архитектуры древнерусского храма конца XV - начала XVII веков он разработал три типа церквей: храм с луковичным верхом по московско-ярославской традиции, шатровый тип храма - московская школа и сводчатый по типу дворцовых церквей Московского Кремля. Самая известная из его капитальных работ - это обмеры и реставрация Троицкой церкви в Останкине (построена в середине XVII века).