Микола Володимирович Олялін народився в селі Опихаліно, Вологодська область, РРФСР, СРСР. Народний артист Української РСР (1979). Вступив до Ленінградського інституту театру, музики і кінематографії (ЛГІТМіК) на курс А. А. Яна. У 1964, після закінчення інституту, був направлений до Красноярська, де створювався Театр юного глядача. Тоді ж з'явилися перші шанувальниці. Серед них виявилася й та, яка стала супутницею на все життя - дівчина на ім'я Неллі, яка працювала другим секретарем райкому комсомолу. Уже через місяць після їхнього знайомства Неллі і Микола стали чоловіком і дружиною. У них народилися двоє дітей - Володимир і Ольга. У 1965 Олялін дебютував у кіно роллю льотчика-випробувача в кіноповісті «Дні льотні». У 1970 знявся в телефільмі Григорія Ліпшиця «Зворотної дороги немає». А через рік зіграв головну роль у військово-пригодницькому фільмі «Зухвалість». У 1970-х роках досяг піку своєї популярності. Його стали запрошувати на найрізноманітніші ролі.

У спортивній драмі Юрія Дубровіна «Світовий хлопець» він зіграв Віктора Логінова. Загалом за перші десять років роботи в кіно зіграв у вісімнадцяти фільмах. У 1990-ті роки створив студію «Рапід», виступив як режисер і сценарист трьох картин - «Тепла мозаїка ретро і трішки...», «Не відстріляна музика», «Воля». Довгі роки актор взагалі не знімався в кіно. Микола Володимирович писав нариси про колег, пробував себе як сценарист. Перипетії останніх років не могли не позначитися на здоров'ї артиста. У середині 1990-х років Олялін пережив серйозну операцію на серці - аортокоронарне шунтування. Грошей на дорогу операцію для всенародно улюбленого актора в держави не знайшлося, допоміг друг Оляліна - головком ВПС Росії Петро Дейнекін. У 2003 знявся одразу в двох проєктах - серіалі «Тоталізатор» і телеваріанті «Нічного дозору». Пішов з життя в Києві. Похований на Байковому кладовищі (ділянка № 49а).