Н. В. Барышев родился в деревне Гритово Бронницкого уезда Московской губернии, в зажиточной крестьянской семье. Когда мальчику пошел второй год, умерли его родители. Сироту отдали на воспитание в чужую семью. Десяти лет от роду он пошел «в люди». Вначале работал на гильзовой фабрике, потом уехал в Москву. Там обучался слесарному делу.
В 1902 году Николай Барышев, работавший на кондитерской фабрике «Реноме», вступил в нелегальный социал-демократический кружок и стал большевиком. Через два года он сам приступил к организации кружка, но накануне первого собрания был арестован и посажен в тюрьму. Его приговорили к шестимесячному заключению. Освобожденный в октябре 1905 года из Подольской тюрьмы, Н. В. Барышев пешком прошел около 40 верст до Москвы, чтобы принять участие во всеобщей политической стачке.
Большевики фабрики «Реноме», куда вернулся Н. В. Барышев, направили его своим представителем в Бутырский районный комитет партии. Во время вооруженного восстания в Москве в декабре 1905 года Н. В. Барышев мужественно сражался на баррикадах, а потом перешел на нелегальное положение, работал в Военной организации большевиков.
Н. в. Барышев неоднократно подвергался репрессиям за революционную деятельность. В 1910 году за участие в восстановлении Московской большевистской организации его опять бросили в тюрьму. В апреле 1911 года Н. В. Барышев был выслан на три года в Вологодскую губернию.
Отбыв ссылку, он приехал в Петроград и поступил слесарем на завод «Новый Лесснер». Менее чем через два года за участие в стачке Н. В. Барышева уволили. Два с половиной месяца он был без работы. Потом устроился на завод Пузырева, а в ноябре 1916 года перешел на завод «Экваль».
Как и в Москве, Барышев организовывал в столице социал-демократические кружки. Его квартира в Лесном служила местом собраний и сходок, убежищем для партийных работников.
Вместе с уцелевшими после царских репрессий большевиками Н. В. Барышев возглавил борьбу эквалевцев против самодержавия. После Февральской революции он восстанавливал и укреплял партийные коллективы на фабрике Струна и заводе «Экваль». Рабочие избрали его депутатом в Петросовет и председателем фабзавкома.
Н. В. Барышев много работал и в районной управе, и в профсоюзах. На I общегородской конференции фабрично-заводских комитетов 31 мая 1917 года его выдвинули в Центральный совет фабзавкомов.
Как член штаба Красной гвардии Выборгской стороны, Н. В. Барышев деятельно занимался формированием и обучением рабочих отрядов, их подготовкой к вооруженному восстанию. И, наконец, когда день восстания настал, Барышев шел в первых рядах тех, кто устанавливал новую власть, власть рабочих и крестьян.
После ее установления активный участник трех революций Н. В. Барышев работал на руководящих хозяйственных постах.