Николай Василев е бил член на две правителства на Република България, като последователно е заемал позициите на заместник министър-председател и министър на икономиката (2001-2003 г.), заместник министър-председател и министър на транспорта и съобщенията (2003-2005 г.) и министър на държавната администрация и административната реформа (2005-2009 г.).
Преди това е бил старши вицепрезидент в Lazard Capital Markets – Лондон (2000-2001 г.), както и асоцииран директор на UBS (UBS Warburg Dillon Read) в офисите на компанията в Токио, Ню Йорк и Лондон (1996-2000 г.), където работи в сферата на акции и развиващи се пазари. Работил е също така като данъчен консултант в Coopers & Lybrand – Будапеща, Унгария (1993-1994 г.).
Николай Василев има магистърска степен по международна икономика и финаси от Университета Brandeis (САЩ) с обменна програма в Университета Keio (Токио, Япония), както и бакалавърски степени от Щатския университет на Ню Йорк (САЩ) и Университета за икономически науки в Будапеща (Унгария). От 1999 г. той притежава степен CFA (сертифициран финансов аналитик). Владее английски, унгарски и руски език, има базови познания по френски, немски и японски.
Член е на Управителния съвет на Българската CFA асоциация. Автор е на три книги – „Енергия“ (2009 г.), „Меню за реформатори“ (2014 г.) и „Кариера или не“ (2018 г.).