Nikolay Vladimiroviç Olyalin, Opihalino köyünde, Vologda Oblastı, RSFSC, SSCB'de doğdu. Ukrayna SSC Halk Sanatçısı (1979). Leningrad Tiyatro, Müzik ve Sinematografi Enstitüsü'ne (LGITMiK) A. A. Yan'ın sınıfına girdi. 1964'te enstitüyü bitirdikten sonra Genç Seyirciler Tiyatrosu'nun kurulduğu Krasnoyarsk'a gönderildi. İlk hayranları da o zaman ortaya çıktı. Bunlar arasında ömür boyu yol arkadaşı olacak olan, ilçe komünist gençlik komitesinin ikinci sekreteri olarak çalışan Nelli adlı genç bir kadın da vardı. Tanışmalarından yalnızca bir ay sonra Nelli ve Nikolay karı koca oldular. Vladimir ve Olga adında iki çocukları oldu. 1965'te Olyalin sinemada "Uçuş Günleri" adlı sinema öyküsünde deneme pilotu rolüyle ilk kez göründü. 1970'te Grigori Lipşits'in "Geri Dönüş Yolu Yok" adlı televizyon filminde oynadı. Bir yıl sonra "Cüret" adlı askerî-macera filminde başrolü oynadı. 1970'lerde popülerliğinin zirvesine ulaştı. En çeşitli rollere davet edilmeye başlandı.

Yuri Dubrovin'in "Dünya Çapında Adam" adlı spor dramasında Viktor Loginov'u canlandırdı. Sinemadaki ilk on yılında toplam on sekiz filmde oynadı. 1990'larda "Rapid" stüdyosunu kurdu ve üç filmin yönetmeni ve senaristi olarak çalıştı: "Sıcak Retro Mozaiği ve Biraz...", "Vurulmamış Müzik", "İrade". Oyuncu uzun yıllar sinemada hiç görünmedi. Nikolay Vladimiroviç meslektaşları hakkında denemeler yazdı, senarist olarak kendini denedi. Son yılların iniş çıkışları sanatçının sağlığını etkilemekten geri kalamazdı. 1990'ların ortasında Olyalin ciddi bir kalp ameliyatı geçirdi: koroner baypas. Halkın sevgilisi oyuncu için pahalı ameliyatın masrafını devlet karşılayamadı; Olyalin'in dostu, Rusya Hava Kuvvetleri Başkomutanı Pyotr Deynekin yardım etti. 2003'te aynı anda iki projede oynadı: "Totalizatör" dizisi ve "Gece Nöbeti"nin televizyon versiyonu. Kiev'de hayatını kaybetti. Baykove Mezarlığı'na defnedildi (49a numaralı parsel).