Родился в рабочем поселке фабрики им. Дзержинского Ново-Спасского района Куйбышевской области.
В 1941 г. после окончания 7 классов средней школы пошел работать учеником электрослесаря на рубероидный завод города Куйбышева.
В 1948 г. окончив Куйбышевский индустриальный институт, напрвлен по распределению в г. Челябинск-40 на комбинат, производивший материалы для первой советской атомной бомбы.
1955-1974 гг. – заместитель главного инженера объекта на Сибирском химическом комбинате, заместитель начальника, главный инженер объекта.
С 1973 г. занимался доработкой реактора типа РБМК.
В 1974 г. переведён на строющуюся Курскую атомную электростанцию. Под его руководством произведены изменения в первоначальном проекте Курской АЭС.
В 1986 г. отказался проводить на станции эксперимент, в безопасном окончании которого не был уверен. (Этот эксперимент попытались провести на Чернобыльской АЭС).
В 1989 г. — зам.директора АЭС по науке.
Под руководством Т. П. Николаева осуществлен пуск и освоены четыре энергоблока Курской АЭС, подготовлен эксплуатационный и ремонтный персонал.
Заслуженный энергетик Российской Федерации, “Почётный гражданин города Курчатова”
Награды: орден Ленина, орден Трудового Красного Знамени, три ордена «Знак Почета», Сталинская премия, Государственная премия СССР, Ленинская премия.
Скончался в Курчатове. Похоронен на кладбище п. Дичня Курчатовского района.
На Курской атомной станции открыт музей Т. П. Николаева.
В 1989 г. Комсомольскую площадь г. Курчатова переименовали в площадь им. Николаева.
На доме (Коммунистический проспект, 5) где он жил установлена мемориальная доска.
В декабре 2015 г. открыт памятник (Коммунистический пр., 1.).
Ист: сведения из открытых источников.