Родился 1 (14) мая 1902 г. в Москве. Трудовую деятельность он начал с 16-летнего возраста, окончив Иваново-Вознесенскую гимназию. Николаю Софронову пришлось переменить много видов деятельности и объездить почти всю страну. В молодости он работал в системе народного образования в Иваново-Вознесенске. Там он участвовал в организации детских домов для беспризорников. Был актером в драматической труппе. В 1920-1930-х гг. работал корреспондентом и фотокорреспондентом в областных и центральных периодических изданиях.
В 1932 г. тиражом 3150 экземпляров вышла фотокнига Н. С. Софронова «Свое вместо заграничного», посвященная успехам предприятий Ивановской промышленной области (созданной в 1929 г. и включившей в себя большую часть Владимирской губернии). Материалы для нее автор собрал, работая разъездным фотокорреспондентом ивановской областной газеты «Рабочий край».
Дальнейшая деятельность Н. С. Софронова связана с городом Владимиром, где он поселился с 1937 г. и прожил до конца своих дней.
В начале 1940-х гг. он работал на владимирском заводе «Автоприбор» художником-оформителем, редактором заводской газеты; был заместителем директора завода по противовоздушной обороне.
В 1944 г., с образованием Владимирской области, Н. С. Софронов был приглашен на работу в аппарат областного комитета КПСС, в котором проработал до самого выхода на пенсию в 1961 г., вначале в должности помощника первого секретаря обкома, затем — заведующим сектором. Выйдя на пенсию, он продолжал участвовать в общественной жизни города и области. Старожилы помнят его как одного из организаторов и члена президиума Владимирского областного отделения Всероссийского общества любителей книги, внештатного корреспондента областной газеты «Призыв». Он являлся членом читательского совета областной научной библиотеки им. М. Горького.
В течение многих лет он изучал историю края, был автором и составителем четырнадцати краеведческих книг, альбомов и буклетов. Так, он был составителем и организатором авторского коллектива двух сборников: «Интересное о крае : люди, история, жизнь, природа земли Владимирской» (1973) и «О крае родном : люди, история, жизнь, природа земли Владимирской» (1978), выпущенных Верхне-Волжским книжным издательством. В 1976 г. оно же издало книгу Н. С. Софронова «Это интересно знать: заметки краеведа». Книга тиражом в 25 тысяч экземпляров была быстро раскуплена. В 1980 г., уже после смерти автора, вышло ее второе издание тиражом в 50 тысяч экземпляров. В книге собраны рассказы и очерки о прошлом и настоящем Владимирского края.
Умер Николай Сергеевич Софронов 25 апреля 1979 г. во Владимире. Согласно его завещанию, весь его личный архив был передан в Государственный архив Владимирской области. Он насчитывает 771 единицу хранения: рукописи книг и брошюр, статей, сценариев теле- и радиопередач, библиографические материалы, переписка, фотоработы и прочее.
Календарь знаменательных и памятных дат по Владимирской области на 2002 год. – Владимир, 2001. – С. 19-20.
Максимова Н. Д. Софронов Николай Сергеевич // Владимирская энциклопедия : биобиблиографический словарь. – Владимир, 2002. – С. 412. Сто владимирских краеведов / [сост. В. Г. Толкунова]. – Владимир, 2010. – С. 176-177.
Савинова Р.Ф. Несторы-летописцы // Автографы с архивной полки : Очерки о полководцах, военачальниках, деятелях культуры, революционерах, связанных с владимирской землей / Р.Ф. Савинова. – Ярославль : Верхне-Волжское книжное издательство, 1987. – С. 101-103.