Николай Владимирович Султанов родился 28 января (9 февраля) 1850 года в родовом имении Прудки (Прудково) Калужской губернии[2][3] в дворянской семье[4][5]. Род Султановых вёл своё начало от Акиндина Фёдоровича Султанова, пожалованного поместьями в 1674 году. Отец архитектора, Владимир Аркадьевич, оставил семью в 1858 году, и мать, Елена Николаевна, одна воспитывала сына и двух дочерей. Семья часто переезжала, жила в Москве и Нижнем Новгороде. На выбор Николаем Султановым профессии повлиял, вероятно, муж его тётки — архитектор Николай Милюков[6].
До 1868 года обучался в Санкт-Петербургской пятой гимназии, после чего поступил в Петербургское строительное училище; в 1873 году выпущен из него с аттестатом I-го разряда. Поступив на государственную службу, преподавал в училище. Также с 1875 года он преподавал строительное искусство в Технологическом институте. В 1878—1879 гг., не достигнув тридцати лет, опубликовал «Курс истории архитектуры».
В 1895 году Н. В. Султанов занял должность директора Института гражданских инженеров. С ранней молодости, он был сторонником и затем идеологом русского пути в развитии архитектуры и под его руководством институт стал одним из центров проектирования в русском и византийском стилях.
Для русских архитекторов византийский стиль имеет громадное значение, во-первых, потому, что он может служить превосходным подспорьем при проектировании православно-русских церквей, для тех художников, которые почему-либо не желают обращаться к нашему московскому зодчеству XVII века, а во-вторых, потому, что он послужил основой нашей первоначальной архитектуры, а стало быть, его изучение может служить для выяснения многих тёмных и ещё не разгаданных сторон нашего национального зодчества История архитектуры. Курс лекций, 1879
Реставрировал имения и храмы по всей России, собрал массу материалов по истории российской, византийской и западноевропейской архитектуры, издал важнейшие для своего времени монографии по истории архитектуры.
Общественная и научная деятельность Султанова, совпавшая с идеологией дома Романовых, сделала его имя хорошо известным при дворе. В 1892 Александр III лично пригласил Султанова, вместе с тремя другими архитекторами, к участию в конкурсе проектов будущего Петропавловского собора в Петергофе. В марте 1893 император выбрал из четырёх проектов именно султановский; постройкой собора, начатой в 1895, руководил его ученик Василий Косяков (1862—1921), вскоре — главный архитектор Никольского Морского собора в Кронштадте. Вероятно, именно Султанов побудил Косякова взять за основу Морского собора константинопольский Софийский собор.
Умер от апоплексического удара 15 сентября 1908 года в Висбадене, Германия. Могила Н. В. Султанова находится на Русском православном кладбище в Висбадене (могила № 3.272, западная часть кладбища), она внесена в «Перечень находящихся за рубежом мест погребения, имеющих для Российской Федерации историко-мемориальное значение»[8].
проект усыпальницы Марии Келлер, дочери Ф. Э. Келлера. Усыпальница сочетала в себе гробницу и оранжерею с тропическими растениями. Сохранились руины в селе Сенницы Московской области
Наряду с перестройкой больших зданий и ансамблей, Н. В. Султанов работал и над небольшими сооружениями, но они не менее интересны по своим художественным качествам. В Донском монастыре им была построена изящная часовня (не сохранилась). "4 июня 1888 был приглашён А. А. Козловой устроить часовню над могилами её родных в Донском монастыре в Москве — часовня из чугуна вся покрыта орнаментом, в стиле ярославских «царских мест» и напрестольных «сеней». Проект был утверждён настоятелем монастыря. Часовня — лучшее произведение зодчего в этом жанре — стояла на затененном участке некрополя Донского монастыря над семью надгробиями семейства Козловых и Хрущевых.
Реставрация
Дворец царевича Димитрия, восстановленный по проекту Н.В.Султанова
«История архитектуры. Курс лекций с атласами чертежей. В 2-х тт.», СПБ, 1879
перевод и редакция труда Виолле-ле-ДюкаL´Art russe — «Русское искусство. Его источники, его составные элементы, его высшее развитие, его будущность», СПБ, 1879
«Образцы древне-русского зодчества в миниатюрных изображениях», СПБ, 1881
«История зодчества у народов древнего и нового времени. Курс лекций. В 3-х тт.», 1883
«Изразцы в древнерусском искусстве», СПБ, 1885
«Памятники зодчества у народов древнего и нового мира», СПБ, 1895
«История архитектуры. Западная Европа, Восток и Россия», СПБ, 1896
«Памятник императору Александру II в Московском Кремле», СПБ, 1898
«История архитектурных форм», СПБ, 1902
«Остатки Якутского острога и некоторые другие памятники деревянного зодчества в Сибири» (Известия Императорской археологической Комиссии. 24), СПБ, 1907
«Памятники зодчества Средних веков и магометанского востока. Атлас», СПБ, 1908
Зодчие Санкт-Петербурга. XIX — начало XX века / сост. В. Г. Исаченко; ред. Ю. Артемьева, С. Прохватилова. — СПб.: Лениздат, 1998. — 1070 с. — ISBN 5-289-01586-8.
Зодчие Москвы времени эклектики, модерна и неоклассицизма (1830-е — 1917 годы): илл. биогр. словарь / Гос. науч.-исслед. музей архитектуры им. А.В.Щусева и др. — М.: КРАБиК, 1998. — С. 232—233. — 320 с. — ISBN 5-900395-17-0.
Некролог Н. В. Султанова // Исторический вестник. — 1908. — Т. 114, октябрь. — С. 378.
Барановский Г. В.Султанов, Николай Владимирович // Юбилейный сборник сведений о деятельности бывших воспитанников Института гражданских инженеров (Строительного училища). 1842—1892. — СПб.: Типо-Литография Н. Л. Пентковского, 1893. — С. 330—336.
Савельев Ю. Р. Николай Владимирович Султанов: Портрет архитектора эпохи историзма. — СПб.: Фонд «Спас»: Лики России, 2009. — 352 с. — 1500 экз. — ISBN 978-5-87417-309-8.
Савельев Ю. Р. Николай Султанов (Архитекторы Санкт-Петербурга). — СПб.: Белое и Чёрное, 2003.
Савельев Ю. Р. Византийский стиль в архитектуре России. — СПб.: Лики России: Проект-2003, 2005. — ISBN 5-87417-207-6
Сокол К. Г. Монументальные памятники Российской империи: Каталог. — М.: Вагриус Плюс, 2006.
Архитекторы-строители Санкт-Петербурга середины XIX — начала XX века: справочник / Сост. А. М. Гинзбург, Б. М. Кириков при участии С. Г. Фёдорова, Е. В. Филиппова; под. общ. ред. Б. М. Кирикова. — СПб.: Пилигрим, 1996. — С. 289—290. — 400 с. — ISBN 5-900989-01-1.