Отец Николая Владимировича работал портным. Он прошёл финскую войну и вернулся домой инвалидом. Коля был младшим из трёх его сыновей. После окончания Великой Отечественной домой стали возвращаться фронтовики. Они произвели на младшего Олялина огромное впечатление.
Повзрослев, он вспоминал: «Все шли через наш дом. Без ног, без рук, изуродованные войной люди. Я помню, у меня все время лезли глаза на лоб, когда вдруг они, выпив водки, начинали, вспоминая, плакать. Для меня это было непонятно, как это такие взрослые дяди, тети, и вдруг плачут. А потом, когда с годами пришел ко мне смысл этих слез, я сам уже начал плакать».
Первый раз мальчишка познакомился с искусством благодаря старшему брату. Тот посещал в Доме офицеров драмкружок и как-то раз взял младшего брата с собой за компанию. Там как раз требовались статисты, молчащие на сцене или произносящие всего одну фразу. В результате Коля увлёкся актёрством на всю оставшуюся жизнь.
Однажды на спектакль пришли ребята из Колиной школы. Увидев, что у него ничего не получается, они прямо из зала стали дразнить его и обстреливать из рогаток. Мальчик оказался не робкого десятка, он заиграл так, что опешил даже директор студии.
Отец увлечение сына «кривлянием» не одобрял. Он хотел, чтобы Николай стал офицером, и настоял на поступлении в Ленинградское военно-топографическое училище. Но Олялин-младший проявил характер, специально «завалил» экзамены и отнёс документы в Ленинградский государственный театральный институт.
Известный в то время советский актёр и сценарист Алексей Ян как раз набирал там свой курс. Окающий вологодский паренёк чем-то заинтересовал его. Затем Яну понадобилось три года, чтобы окончательно избавить Олялина от свойственного всем «вологодским» говора.
В 1964 году учёба закончилась, и молодого актёра распределили в недавно созданный в Красноярске ТЮЗ. Здесь юноша неосторожно сочинил на главного режиссёра театра Исаака Штокбанта колкую эпиграмму, за что тот невзлюбил «выскочку». Он не назначал Николая на главные роли, скрывал от него приглашения на кинопробы. Но даже в таких условиях Олялин играл так, что был признан лучшим комиком Красноярского края.
Однажды актёра пригласили на праздничный концерт, посвящённый очередной годовщине Октябрьской революции, на котором он читал стихи. Его устройством занималась симпатичная девушка Нелли, которая в райкоме комсомола отвечала за организацию культурно-массовых мероприятий. Молодые люди завязали знакомство, которое моментально переросло в пылкий роман. Уже на следующий день они пошли в загс и расписались. В 1966 году у пары родился первенец Владимир.
В 1965 году состоялся дебют Николая в кино. Его пригласили на кинопробы молодого лейтенанта, лётчика-истребителя Николая Болдырева в киноповести «Дни лётные».
Олялин первое время был зажат и растерян, да так, что второй режиссёр в сердцах выговорил ему: «Зачем тебя только пригласили?» Актёр вспомнил глаза жены Нельки (он так её называл) в Красноярском аэропорту и её напутственные слова: «Коля, ты только верь, что чудо свершится — ты будешь знаменитым!» Уже в следующем дубле Николай почувствовал, что «поймал» суть своего героя, да так удачно, что сцена прямо из проб вошла в фильм.
В этой ленте из уст героя Олялина впервые прозвучала фраза: «Будем жить!», которую несколько лет спустя сделал крылатой фильм Леонида Быкова «В бой идут одни старики».
Кинорежиссёры заметили фактурного актёра, посыпались предложения на съёмки в фильмах «Щит и меч», «Путь в Сатурн», «Майор Вихрь». Да только до Олялина они не доходили, администрация театра скрывала их от него.
Однажды симпатизировавшая актёру девушка, которая была в курсе событий, по секрету сообщила Николаю, что его пригласили на пробы в новую киноэпопею режиссёра Юрия Озерова «Освобождение». Понимая, что просто так его не отпустят, актёр оформил больничный и никому ничего не сказав, поехал в Москву. Почти сразу его приняли на роль одного из главных героев ленты капитана-артиллериста Сергея Цветаева.
После премьеры в 1969 году первого фильма эпопеи «Огненная дуга» Олялин проснулся знаменитым. Его лицо стало символом той «окопной правды», которая начала из книг и с экранов просачиваться к людям, несколько с другой стороны раскрывая бравурные генеральские и маршальские мемуары. На имя актёра стали приходить мешки писем.
Однажды в Киеве во время празднования Победы один из фронтовиков подбежал к Олялину и стал радостно обнимать его, совершенно серьёзно утверждая, что они вместе воевали на Курской дуге, и он считал его погибшим. Когда выяснилась правда, они оба плакали от переполнявших их чувств.
Вместе с популярностью пришла и большая проблема.
Часто ветераны хотели отблагодарить актёра, выпить с ним, а у него, на экране человека с мужественным «рубленым» лицом и характером, а в жизни — натуры тонкой и легко ранимой, не хватало духу отказать. В результате он стал часто выпивать, затем втянулся, и вскоре спиртное стало для него самого и его семьи большой проблемой.
Оставив неласковый Красноярск, Олялин отправился в Киев, где его с распростёртыми объятиями встретили на Киевской киностудии им. Довженко.
Уже в 1970 году Николай принял участие в съёмках ещё одной знаковой для советского кинематографа ленты о войне, «Обратной дороги нет». Он сыграл роль сбежавшего из немецкого плена седого 29-летнего майора, добровольно жертвующего собой и доверенной ему группой ради успешного восстания в лагере военнопленных.
Параллельно Олялин снялся в эпизодической роли в не менее знаковом фильме «Бег», снятом по мотивам произведений Михаила Булгакова о Гражданской войне и белой эмиграции. Обе роли принесли актёру невероятную популярность. Продолжились съёмки и в эпопее Озерова.
В 1971 году Николаю удалось сняться в эпизодической роли в легендарной советской комедии «Джентльмены удачи». Казалось бы, микроскопическая роль принесла Олялину больше популярности, чем многие последующие ленты с его участием.
В 1974 году Нелли родила дочку, и Николай на радостях ушёл в очередной пьяный загул. Жена настояла на прохождении мужем курса лечения в наркологической клинике, стоял вопрос об увольнении с киностудии Довженко. В дело вмешался один из поклонников актёра первый секретарь ЦК Компартии Украины Владимир Щербицкий.
Олялина чуть ли не в приказном порядке вызвали в 4-е управление Минздрава, к наркологу. Понимающий свою проблему актёр ради выздоровления был готов на всё, и в результате навсегда избавился от алкогольной зависимости. Больше его семью эта напасть не посещала.
Хотя Николая Олялина и прославили ленты, в которых он играл советских офицеров, сам он в армии никогда не служил. Сначала, во время учёбы, военком не хотел его отправлять, давал доучиться. Затем родился сын. А в 1974 году, когда в почтовом ящике обнаружился маленький жёлтый квадратик повестки, он сам не пошёл в военкомат.
Актёр потом вспоминал: «Нелька расстроенная вся идет в военкомат, говорит: «У нас только сын родился, давайте мы его на ноги поставим, потом возьмете». Говорят: «Да нет. Не хотим мы его в армию брать, нам стыдно — на экране он майор, а у нас солдат. Мы ему хотели сержанта дать…»
Олялин стал настолько популярным, что его без документов пускали даже в Кремль: «…Вот мы заходим в Кремль, все достают документы. Я подхожу, тоже достаю. А милиционеры почему-то отдают честь и пропускают меня». В 1979 году его, не имеющего украинских корней, удостоили звания Народный артист Украинской ССР.
После завершения эпопеи «Освобождение», Олялин снялся ещё в тридцати картинах, из которых зрителю более всего запомнились «Россия молодая», «Пропавшая экспедиция», «Золотая речка», «Бешеное золото», «Шёл четвёртый год войны». Но эти ленты не смогли повторить успех фильмов начала 70-х, а затем… затем начались «лихие 90-е».
Достойные роли актёру не предлагали. Он попытался самостоятельно снять добрые и человечные фильмы «Неотстрелянная музыка», «Тёплая мозаика ретро и чуть-чуть…», «Воля», в которых он выступил и режиссёром, и сценаристом, и актёром. Но времена изменились, вкусы зрителей, массово открывших для себя голливудское кино, требовали чего-то более динамичного, кровавого, высокобюджетного.
Провалы картин, отсутствие работы и вызванное ими безденежье тяжело сказались на здоровье. Олялин вспоминал: «Пришло уничтожение, то есть наше поколение взяли и выкинули из жизни. Наступил такой мрак, что все, даже ехать некуда, предел».
В этот же период времени семья узнала, что у Николая врождённый порок сердца, который до сих пор не давал о себе знать.
Когда Олялину делали первую операцию на сердце, пропал пульс. Врачи с трудом вывели его из состояния клинической смерти. Через пять лет приступ повторился. Сердце актёра снова остановилось, и его снова с трудом «запустили». Если бы не операция по аортокоронарному шунтированию, проведённая в 1997 году, Олялин ушёл бы из жизни ещё 20 лет назад. Необходимых, чтобы заплатить хирургам, пяти тысяч долларов у него не было. Деньги помог найти друг артиста главнокомандующий ВВС России Пётр Дейнекин.
Вместе с улучшением здоровья пошли в гору и дела актёра.
Ему стали предлагать роли в кино, пусть второго плана, но роли. Он сыграл Инквизитора в «Ночном» и «Дневном дозорах», снятых по фентезийным романам Сергея Лукьяненко, отметился в роли Самохина в сериале «Есенин» и деда Ильи во втором «Бумере». Однако проблемы с сердцем вернулись. После фильмов 2007 года «Медвежья охота» и «Презумпция вины» боли стали настолько сильными, что Олялин уже не мог играть.
Десять лет назад, 17 ноября 2009 года, в Киеве он ушёл из жизни. Его большое, покрытое рубцами сердце остановилось во сне. Своего сына он попросил не ставить на могиле ни торжественных бюстов, ни воинских касок, ни автоматов. Как человек воцерковленный и глубоко верующий, Олялин попросил на могилу только православный крест. И его сын — Владимир Николаевич выполнил завещание отца.
