﻿Родился 6 Декабря 1911 года в городе Симбирске, в семье рабочего. Окончил 10 классов. Работал ткачом на Ишеевской фабрике. Окончил Ульяновский аэроклуб и курсы инструкторов. С 1934 года в Красной Армии. В 1937 году окончил 2-ю Краснознамённую военную школу лётчиков имени Осоавиахима в городе Борисоглебске. Служил командиром звена в 56-й истребительной авиабригаде Киевского военного округа.
Участник национально - революционной войны в Испании с 10 Июня по 26 Октября 1938 года. Командир звена, эскадрильи И-16, Старший лейтенант Н. С. Герасимов совершил 80 боевых вылетов. Проведя 38 воздушных боёв, лично сбил 3 самолёта противника  ( по другим данным - 2 лично и 4 в группе ). Был ранен.
22 Февраля 1939 года за мужество и воинскую доблесть, проявленные в боях с врагами, удостоен звания Героя Советского Союза.
В 1939 году участвовал в боях с японскими захватчиками в районе реки Халкин - Гол. В воздушных боях лично сбил 2 истребителя противника.
Участвовал в походе Советских войск в Западную Украину и Советско - Финляндской войне 1939 - 1940 годов.
В годы Великой Отечественной войны Н. С. Герасимов был лётчиком - инспектором ЛИ ВВС, командовал 512-м истребительным авиаполком, а затем 256-й истребительной авиадивизии. Всего за 5 войн совершил около 500 боевых вылетов, сбил 16 самолётов лично и 10 в составе группы.
После войны продолжал службу в ВВС. С 1954 года - Полковник Н. С. Герасимов в запасе. Умер 29 Июня 1960 года. Похоронен в городе Жданов Донецкой области  ( Украина ).
Награждён орденами: Ленина  ( дважды ), Красного Знамени   ( трижды ), Кутузова 2-й степени, Красной Звезды  ( дважды ); медалями, монгольским орденом "За воинскую доблесть". Именем Героя названа улица в городе Ульяновск.