Брат декабриста А. Н. Муравьева. В 1811 году зачислен в армию в чине прапорщика, участник Отечественной войны 1812 года и заграничных походов русской армии 1813-1814 годах.
Николай Муравьев был одним из организаторов преддекабристских кружков «Юношеское собратство» (1811-1812) и «Священная артель» (1814- 1818), затем отошёл от декабристов. Служил на Кавказе, участвовал в русско-иранской войне 1826-1829 годов и русско-турецкой войне 1828-1829 годов.
Муравьев совершил военно-дипломатические поездки в Хиву и Бухару (1819-1820 годы), Египет и Турцию (1832-1833 годы), содействовал Ункяр-Искелесийскому договору 1833 года.
Николай Муравьев был сторонником освобождения крестьян от крепостной зависимости, покровительствовал сосланным декабристам. За это, а также за критику порядков в армии в 1836 году подвергся опале и был уволен.
В 1848 году Николай Муравьев возвращён на службу, участвовал в походе в Венгрию в 1849 году. В 1854 году Муравьев назначен наместником на Кавказе и главнокомандующим Отдельным кавказским корпусом. Руководил осадой и взятием крепости Карс во время Крымской войны 1853-1856 годов. С 1856 года в отставке, член Государственного совета.
Последние годы жизни Николай Муравьев провёл в Скорняково. В 1866 году ему удалось приостановить распространение холеры в своём имении. Он подготовил труд «Война за Кавказом в 1855 году» и оставил подробный дневник. В том же году, 23 октября, скончался и был погребён у восточной стороны Владимирского собора Задонского Богородицкого монастыря.
По материалам энциклопедического справочника «Имя на карте города».