Ο Νικόλαος Θεοδοσίου γεννήθηκε στην Αμμόχωστο της Κύπρου. Σπούδασε Πολιτικός Μηχανικός στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης όπου ολοκλήρωσε και το διδακτορικό του.
Σήμερα είναι καθηγητής στον Τομέα Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος, Διευθυντής του εργαστηρίου Τεχνικής και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων και αναπληρωτής Πρόεδρος του Τμήματος πολιτικών Μηχανικών του Α.Π.Θ.
Ασχολείται με θέματα διαχείρισης υδατικών πόρων και προστασίας και αποκατάστασης του περιβάλλοντος, ενώ συμμετέχει σε εθνικές και διεθνείς επιστημονικές επιτροπές. Έχει δημοσιεύσει πάνω από 150 επιστημονικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά και πρακτικά συνεδρίων.
Είναι, μεταξύ άλλων, Συντονιστής του Συμβουλίου Περιβάλλοντος του Α.Π.Θ., Διευθυντής του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Προστασία περιβάλλοντος και βιώσιμη ανάπτυξη», Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου του Association of European Civil Engineering Faculties, αντιπρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης.
Έχει επιλεγεί ως μέλος του United Nations’ Council of Engineers for Energy Transition, ένα συμβουλευτικό όργανο Μηχανικών που υποστηρίζει τον Γενικό Γραμματέα των Ηνωμένων Εθνών σε θέματα ενεργειακής μετάβασης.
Είναι πρόεδρος του δικτύου των Ηνωμένων Εθνών για την Προώθηση Λύσεων Βιώσιμης Ανάπτυξης για την ευρύτερη περιοχή της Μαύρης Θάλασσας, που τελεί υπό την αιγίδα του Γενικού Γραμματέα των Ηνωμένων Εθνών, UN Sustainable Development Solutions Network Black Sea.