Brał udział w wojnie krymskiej, walcząc w obronie Sewastopola. Od 1859 do 1885 był naczelnym architektem generalnej guberni wileńskiej. Posiadał rangę rzeczywistego radcy stanu, otrzymał również ordery św. Stanisława, św. Anny i św. Włodzimierza III stopnia.

Z racji piastowanego stanowiska naczelnego architekta w Wilnie, Nikołaj Czagin stał się jednym z głównych realizatorów planu generał-gubernatora wileńskiego Michaiła Murawjowa, zakładającego wznoszenie na terenie guberni znacznej liczby prawosławnych cerkwi w stylu bizantyjsko-rosyjskim, według wzorów opracowanych w zbiorze Konstantina Thona Projekty cerkwiej. Całe przedsięwzięcie miało wyraźny cel rusyfikacyjny. Nikołaj Czagin koordynował wznoszenie nowych świątyń i przebudowy już istniejących (w większości pounickichUnia na ziemiach litewskich i białoruskich została zniesiona w 1839 przez synod połocki;