Николай Беляев родился в Санкт-Петербурге в многодетной дворянской семье Беляевых, известной своими военными традициями. Его отец Михаил Николаевич (1868—1920) был артиллерийским генералом, двоюродный брат отца М. А. Беляев (1864—1918) был последним военным министром Российской империи. Начальное образование Николай Беляев получил в школах Гатчины и Санкт-Петербурга, рано проявив склонность к гуманитарным наукам. В 1916 году поступил на историко-филологический факультет Петербургского университета, где участвовал в работе семинара Н.И. Кареева. После Февральской революции 1917 года поступил вольноопределяющимся во 2-ю особую артиллерийскую бригаду, а в июле был принят юнкером в Константиновское артиллерийское училище. После Октябрьской революции Беляев присоединился к Белому движению на Юге России, сначала у генерала Алексеева в Добровольческой армии. Рядовым Беляев воевал под Ростовом-на-Дону, вместе с партизанами есаула Чернецова попал в плен, но смог бежать. Участвовал в Ледяном походе генерала Корнилова, был ранен и попал в плен вторично. Затем продолжил воевать на Украине и в Крыму. Был награждён Георгиевским крестом 4-й степени и нагрудным знаком «Чернецовцев». В ноябре 1920 года Беляев эвакуировался из Крыма в Константинополь, где уже проживала его сестра. Перебиваясь случайными заработками, он пробыл там до весны следующего года, после чего при поддержке американского Красного Креста перебрался в Прагу. Там он смог возобновить учёбу на философском факультете Карлова университета, избрав своей специальностью историю византийского искусства.