I oppveksten flyttet han rundt med familien og endte opp i Kristiansund, der han lærte en del om klippfisk. Så reiste han til Spania i 1849, vel seksten år gammel, og oppholdt seg et par år i landet. Først eksporterte han appelsiner til Norden, deretter dun og fjær. Også hans brødre Abraham og Johan Sørensen (1830–1918) kom efter. Fra 1856 drev han forretning i Barcelona sammen med den senere statsråd Hans Rasmus Astrup (1831–1898) fra Molde, som på denne tiden la grunnlag for sin formue med flere dristige foretak. Radarparet etablerte så kontoret i Stockholm der Sørensen ble direktør, kontorene i Flemingska palatset. I 1868 etablerte de Skutskärs bruk, et dampdrevet sagbruk i Skutskär. Deres samarbeid synes å ha blitt avsluttet i 1872, da Astrup betalte Niels Georg for å få overtatt hans del. For dette investerte han i svenske eiendommer. Han hadde nylig giftet seg igjen, og kjøpte også (i 1872) et sted å bo med kona og ungene, det Fersenska palatset. Niels og brødrene etablerte i 1874 Säfveåns AB ved Göteborg, et sagverk og trelastfirma i damp. Niels ble nok værende i Sverige, mens broren Johan forflyttet seg til Kristiania og forlagsbransjen. Niels etablerte og stod bak flere oppfinnelser som han tok patent i. For dette mottok han både St. Olavs Orden og den svenske vasaordenen.