Родился 19 декабря 1917 г. в деревне Сережино Угодско-Заводского района Калужской области в семье кузнеца. Проживал с матерью в деревне до 1930 г., учился в школе. В 1930 г. переехал к отцу в Москву, где продолжал учебу. В 1932 г. окончил семилетку и поступил учеником токаря на завод ВАРЗ, где проработал токарем до 1935 г., после чего перевелся на 34-й авиационный завод, где работал токарем до января 1938 г. Учился без отрыва от производства в аэроклубе, окончил пилотскую и инструкторскую программы.

         В 1938 г. Николай Васильевич поступил курсантом в Школу морских летчиков им. Леваневского в гор. Николаеве. При школе окончил 9 классов средней школы. В ноябре 1938 г. школа была передана Военно-морскому флоту, где и продолжал учебу. В 1939 г. весь курс перевели в Военно-морское училище (авиационное) в гор. Ейск, которое окончил он в 1940 г. и получил звание младшего лейтенанта. После окончания училища Николай Васильевич был направлен на Тихоокеанский флот в 16 разведывательный авиаполк. В полку прослужил до мая 1943 г. и поехал в действующий Черноморский флот.  Некоторое время служил в 47 штурмовом авиаполку и был переведен в 8 штурмовой авиаполк, где служил в должности командира эскадрильи. 20 февраля 1945 г. был сбит при выполнении боевого задания и в бессознательном состоянии попал в плен. Из плена бежал по канализационной трубе 21 апреля 1945 г. Потом Николай Васильевич продолжал службу в 8 авиаполку ВВС Балтийского флота до декабря 1948 г., после чего был демобилизован в звании майора.

         Пысин Николай Васильевич принимал активное участие в борьбе против немецких оккупантов при освобождении Новороссийска, Тамани, Керчи, Феодосии, Севастополя и Выборга. Эскадрилья под его командованием с ноября 1943 г. произвела 587 успешных боевых вылетов на уничтожение транспорта противника в Черном и Балтийском морях и на бомбоштурмовые удары по переднему краю обороны противника в Крыму и на Карельском перешейке.

         За боевые действия получил звание Героя Советского Союза, орден Ленина, орден Александра Невского, три ордена Красного Знамени, орден Отечественной войны I степени и 5 медалей. В 1961 г. за участие в воздушном празднике в Тушино награжден орденом Красной Звезды.