Николай Иванович Сытин родился 16 февраля 1879 года, был вторым ребенком в семье Ивана Дмитриевича Сытина и старшим сыном. Николай окончил Коммерческое училище на Остоженке и Высшее техническое училище и стал химиком, специалистом по производству бумаги. По воспоминаниям его младшего брата Дмитрия, «Николай — тихий, застенчивый, весь ушедший в разрешение технических вопросов, в область прикладной химии и механики». Сытин в 1906 году включил своего старшего сына в правление фирмы и назначил на ответственный пост начальника над наборщиками и печатниками. В книжном издательстве Николай исполнял должность технического руководителя.

До революции 1917 года Николай предположительно участвовал в тайном издании в типографии отца «Современного общественно-политического и экономического словаря». Из-за этого издания Сытин был вовлечен в судебный процесс, так как в словаре Карл Маркс назван «великим учителем», его «Коммунистический манифест» — сводом «непреходящих» идей, а ряд его предсказаний — исторически неизбежными, в то же время самодержавие определено как «бесконтрольная власть бюрократии».

С 1915 года старший сын Ивана Дмитриевича Сытина являлся директором правления, а в 1916 году был избран гласным Московской городской думы. Во время празднования 10-й годовщины Октябрьской революции в 1927 году Николай в качестве технического директора издательства кооператива «Искры» принял участие в выпуске книги под названием «Возрождение» с публикацией подробных биографических сведений о политических деятелях и вождях. Но многих революционеров, которые упоминались в этой книге, Сталин к тому времени объявил врагами народа, поэтому Николая обвинили в «экономическом шпионаже и подрыве советской власти». Коллегия ОГПУ приговорила старшего сына Ивана Дмитриевича Сытина к 10 годам лагерей, позже эта мера была заменена на пять лет вольного поселения в Сибири.