Non si conosce la data di nascita di questo pittore, figlio del più noto Segna di Buonaventura e fratello di Francesco, anch’essi pittori.
Di lui si hanno notizie per la prima volta nel 1331, anno in cui prese in affitto dalla Casa di Santa Maria della Misericordia di Siena una bottega al fine di esercitarvi l’arte della pittura.
Ad agevolare la ricostruzione del corpus di opere di Niccolò restano, con certezza, soltanto due opere: la Madonna col Bambino, databile al 1336, proveniente dalla cappella di San Galgano a Montesiepi (ora nella casa parrocchiale di Chiusdino), e il Crocifisso della Pinacoteca Nazionale di Siena, firmato e datato 1345. A lui sono però attribuibili, secondo la critica, un'altra quindicina di opere. Tre di queste sono conservate o provenienti da Borgo Sansepolcro e Città di Castello e proprio il Polittico della Resurrezione, eseguito da Nicolò per l’abbazia di Borgo Sansepolcro è l’ultima opera nota della sua produzione, ed è da considerarsi il punto di arrivo di un percorso evolutivo che lo condusse ben lontano dai modi della tradizione duccesca da cui era partito.