Родился 9 мая 1871 года в г. Нолинске Вятской губернии в семье дворянина.
Впервые с марксистской литературой познакомился в Казанской гимназии, где учился. Руководил марксистскими кружками, объединявшими студенческую молодежь Казани.
Не окончив последнего класса гимназии, начал разрабатывать марксистскую программу, объединяющую кружки в единую централизованную организацию.
После отбытия заключения в Петербургской тюрьме «Кресты», в начале 1892 г. приехал во Владимир. Привлек владимирскую молодежь к изучению произведений К. Маркса, Ф. Энгельса, Г. Плеханова, К. Каутского.
До сентября 1892 года жил в доме на ул. Большая Ильинская (ныне д. 22 по ул. Герцена).
В сентябре 1892 г. он был арестован и заключен во Владимирскую тюрьму. В день предполагаемого освобождения Н. Е. Федосеева из тюрьмы в 1893 г. Владимир Ленин приехал во Владимир. Но встреча не состоялась, так как Федосеев был освобожден только через месяц.
В ноябре 1893 г. он был вновь арестован и выслан в г. Сольвычегодск Вологодской губернии.
Постановлением президиума горсовета 5 сентября 1933 года именем Н. Е. Федосеева была названа улица, которая находится в старой части города Владимира. До революции улица называлась Малой Мещанской, потому что находилась по соседству с Большой Мещанской улицей (ныне ул. Дзержинского).
Савинова, Р. Ф. В. И. Ленин во Владимире : 1893 год : [буклет] / [Р.Ф. Савинова ; Владимирское отделение Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры, Госархив Владимирской области ; отв. за вып. Л. Н. Колдашова]. – [Владимир : РИО упрполиграфиздата Владимирского облисполкома, 1982]. – 1 скл. л. : ил.
Календарь знаменательных и памятных дат по Владимирской области на 2011 год / Владимирская обл. универсальная науч. б-ка им. М. Горького, Сектор краевед. библиогр. информ.-библиогр. отдела ; [сост.: М. Е. Благова, О. В. Дудукина ; отв. ред. И. В. Мишина]. – Владимир, 2011. – С. 39.