«Niels Juel» tok sammen med sine søstre opp kampen mot østerrikerne i slaget ved Helgoland den 9. mai 1864. I løpet av kampene ble tre av besetningen drept og 22 skadet. Etter at østerrikerne måtte søke tilflukt i nøytralt sjøterritorium, trakk danskene seg tilbake til Kristiansand hvor de døde ble begravet. Etter krigens slutt ble «Niels Juel» i 1865 sendt på tokt i Middelhavet. Fregatten inngikk i flåtens tall over krigsfartøyer fram til 1879, deretter ble den tatt ut av tjeneste og brukt som kaserneskip fram til 1888.