Николай Павлович родился в 1847 году в семье гороховецких дворян и потомственных моряков. После выпуска из морского кадетского корпуса Булыгина увлекло электричество — совершенно новый и неизвестный ранее источник энергии. С 1873 года усовершенствовал только появившиеся лампы Лодыгина и Яблочкова, в историю вошел термин «Лампа Булыгина». Будучи начальником электрической части Адмиралтейства, впервые в мире начал вводить электрическое освещение на морских судах. Служа в фирме «Сименс», осуществил освещение Невского проспекта в Санкт-Петербурге. Н.П. Булыгин оставил заметный след в истории электротехники.

 
В 1886 году выступил одним из инициаторов организации в России «Общества электрического освещения 1886 года». Под руководством Булыгина построены первые в мире электрические станции, вырабатывающие постоянный ток, четыре в Санкт-Петербурге и одна в Москве. Они долгие годы служили образцом для строительства подобных станций в России.

 
В 1888 году Булыгин уволился с военной службы и поселился в Гороховце, где активно занимался общественной деятельностью. В 1902–1910 годах был предводителем уездного дворянства. Избирался в почетные мировые судьи, возглавлял уездное попечительства о детских приютах.

 
Первая в Гороховце Городская общественная библиотека открылась стараниями Н.П. Булыгина в 1902 году, он же стал ее первым управляющим.
В 1910 году из-за проблем со здоровьем переехал в Крым. Скончался 13 июня 1912 году.