Начало селу дал Николаевский маяк, один из пунктов Колывано-Кузнецкой военной линии. Историк Ю. С. Булыгин примерной датой основания указывал 1757 г.
Расположено село на берегу р. Ануя под увалом, который с западной стороны упирается в реку, образуя высокий отвесный берег. Это место николаевцы зовут «гора Стрелка». По преданиям, на ее вершине располагался караульный маяк – вышка, на которой несли дозор казаки, наблюдая за правобережной равниной, уходящей к Алтайским горам. Непосредственно под увалом располагались конюшни, а к востоку от увала вдоль берега – казачьи усадьбы.
Земельные наделы казаков располагались на черноземах. Сначала они сами их обрабатывали, сея яровые, а с появлением крестьян из центральных губерний часть своих земель стали отдавать в аренду, получая с этого доход.
Переселенцам казаки разрешили селиться в восточной части села, ниже по Аную. Границу между казачьей и крестьянской сторонами обозначали большим камнем. Николаевка в те годы была разделена и административно. В «Справочнике по Томской Епархии за 1909–1910 гг.» записано, что в состав Новообинского прихода входят поселок Николаевский и деревня Ново-Николаевская. В поселке Николаевском есть молитвенный дом во имя Святителя и Чудотворца Николая, построенный в 1901 г., и училище казачьего вида, в котором обучаются 32 ученика. Это – казачий поселок. В деревне Ново-Николаевской имелась школа церковной грамоты, открытая в 1895 г., в которой учатся 40 детей. В деревне живут переселенцы и нет церкви.
Жизнь николаевцев в начале 20 в. и в период Гражданской войны описал в повести «Освобождение» уроженец с. Николаевки, участник Гражданской войны Венедикт Ермилович Зырянов, член Союза советских писателей.
В 1927 г. начал свою деятельность Николаевский сырзавод, который сегодня входит в состав ООО АКХ «Ануйское». Предприятие вырабатывает масло, сыры «Алтайский», «Советский».
В конце 1930 г. началось добровольное объединение в колхозы. Организовались три мелкие сельхозартели: им. Будённого, «Путь к социализму», «Трудовой молот». Они включали в себя по 20-30 дворов. В 1931 г. они объединились в колхоз «Трудовой молот».
За время Великой Отечественной войны по Николаевскому сельсовету было мобилизовано на фронт 556 человек. В августе 1943 г. жители села встречали эвакуированных из блокадного Ленинграда. В 1945 г. на основании решения крайисполкома было решено открыть детский дом в селе, передать под него три сельсоветских дома, временно – пекарню, два амбара, а сам детдом разместить в школьном здании. Воспитанники детдома занимались в кружках; работали швейная, столярная и сапожная мастерские, велось подсобное хозяйство. К началу 1959 г. остается всего 68 детей, поэтому в 1960 г. ставится вопрос о ликвидации детского дома. Дети и все имущество были переданы в Сычевский детский дом.
В 1950 г. происходит укрупнение хозяйств путем соединения колхозов в единый под названием «Великий перелом». С 1960 г. колхоз стал называться «Красные орлы», а к 1975 г. имел все необходимое для развития сельскохозяйственного производства. В 2000-е гг. колхоз «Красные орлы» прекратил свою деятельность.
Сегодня в селе находятся маслосырзавод, магазины, фельдшерско-акушерский пункт, средняя школа, Дом культуры, библиотека, почта.