Родился 9 мая 1924 года посёлок Андреевка ныне Шипуновский район Алтайского края.
Сержант Рабоче-крестьянской Красной Армии, участник Великой Отечественной войны, Герой Советского Союза.
С августа 1943 года — на фронтах Великой Отечественной войны.
К сентябрю 1943 года гвардии сержант Николай Мишенин командовал пулемётным отделением 218-го гвардейского стрелкового полка 77-й гвардейской стрелковой дивизии 61-й армии Центрального фронта. Отличился во время битвы за Днепр. В ночь с 26 на 27 сентября 1943 года отделение Мишенина переправилось через Днепр в районе села Неданчичи Репкинского района Черниговской области Украинской ССР и принял активное участие в боях за захват и удержание плацдарма на его западном берегу. Находясь в составе небольшой группы, Мишенин атаковал противника и лично уничтожил несколько немецких солдат. В тех боях он получил ранения, от которых умер 29 сентября 1943 года. Похоронен в братской могиле в селе Комаровка Репкинского района.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 15 января 1944 года за «мужество и героизм, проявленные при форсировании Днепра и удержании плацдарма на его правом берегу» гвардии сержант Николай Мишенин посмертно был удостоен высокого звания Героя Советского Союза. Также был награждён орденом Ленина и медалью.
Имя героя присвоено школе на его родине, в поселке Шипуново установлен бюст.