11 сентября 1942 года Н. П. Дякин назначен заместителем начальника артиллерии 1-й ударной армии, а в феврале 1943 года — командиром 13-й артиллерийской дивизии прорыва РГК. Дивизия под его командованием в составе 2-го артиллерийского корпуса прорыва Брянского фронта участвовала в Орловской наступательной операции. В ходе боёв Н. П. Дякин был контужен и в октябре 1943 года по состоянию здоровья назначен командиром 39-го учебного полка резерва офицерского состава артиллерии Приволжского военного округа. Через год назначен командующим артиллерией 5-го гвардейского механизированного корпуса. В составе 4-й гвардейской танковой армии корпус участвовал в Верхне-Силезской наступательной операции.