Estudió en la Universidad Técnica Estatal Bauman de Moscú, donde se tituló en 1925.

Amplió su formación en los talleres de Víktor Vesnín y Aleksandr Kuznetsov.

[1]​ También con Fisenko elaboró el Instituto Electrotécnico de Moscú (1927-1929), obra que fue escogida por Henry-Russell Hitchcock y Philip Johnson para la exposición Modern Architecture - International Exhibition que se celebró en el Museum of Modern Art (MoMA) de Nueva York en 1932.

[4]​ Tras la purga del vanguardismo arquitectónico acometida por la dictadura estalinista en los años 1930, que favoreció como estilo constructivo el realismo socialista, Nikoláyev se dedicó por unos años a la arquitectura industrial, más funcional y menos sometida a los postulados historicistas de la corriente oficial.

Investigó sobre construcciones antiguas, especialmente acueductos, así como arquitectura industrial contemporánea, sobre la que publicó Fábrica y ciudad en 1937.