Nikolái Vladímirovich Oliálín nació en la aldea de Opijálino, óblast de Vólogda, RSFSR, URSS. Artista del Pueblo de la RSS de Ucrania (1979). Ingresó en el Instituto de Teatro, Música y Cinematografía de Leningrado (LGITMiK) en el curso de A. A. Yan. En 1964, al terminar el instituto, fue destinado a Krasnoyarsk, donde se estaba creando el Teatro de la Juventud. Entonces aparecieron sus primeras admiradoras. Entre ellas estaba la que se convertiría en su compañera de toda la vida: una joven llamada Nelli, que trabajaba como segunda secretaria del comité distrital del Komsomol. Apenas un mes después de conocerse, Nelli y Nikolái se casaron. Tuvieron dos hijos: Vladímir y Olga. En 1965, Oliálín debutó en el cine con el papel de piloto de pruebas en la novela cinematográfica «Días de vuelo». En 1970 rodó la película para televisión de Grigori Lipshits «No hay camino de vuelta». Y un año después interpretó el papel principal en la película bélico-aventurera «Osadía». En la década de 1970 alcanzó la cima de su popularidad. Empezaron a invitarlo para los más diversos papeles. En el drama deportivo de Yuri Dubrovin «El tipo universal» interpretó a Víktor Loguinov.

En total, durante sus primeros diez años de trabajo en el cine actuó en dieciocho películas. En la década de 1990 creó el estudio «Rapid» y actuó como director y guionista de tres películas: «Mosaico cálido de retro y un poquito...», «Música no disparada» y «Voluntad». Durante muchos años el actor no rodó en absoluto para el cine. Nikolái Vladímirovich escribía ensayos sobre sus colegas y probaba suerte como guionista. Las vicisitudes de los últimos años no podían dejar de afectar a la salud del artista. A mediados de la década de 1990, Oliálín se sometió a una grave operación de corazón: un bypass aortocoronario. El Estado no encontró dinero para la costosa operación del actor amado por todo el pueblo; ayudó un amigo de Oliálín, el comandante en jefe de la Fuerza Aérea de Rusia, Piotr Deinekin. En 2003 rodó en dos proyectos a la vez: la serie «Totalizador» y la versión televisiva de «Guardianes de la noche». Falleció en Kiev. Está enterrado en el cementerio de Baikove (parcela n.º 49a).