Родился 18 мая 1920 года в городе Кривой Рог Днепропетровской области в семье служащего.
Отец умер ещё до рождения сына, после чего семья Бриллингов переехала жить в Москву. В 1937 году Николай поступил в школу-десятилетку, по окончании которой в 1937 году сразу, без образования, по конкурсу был принят во вспомогательный состав МХАТа, а затем, в 1938 году, был переведен в переменный состав.
В 1940 году Николай Аркадьевич был призван в ряды Красной Армии и направлен на прохождение службы в команду Центрального Театра Красной Армии в качестве красноармейца-актёра. Демобилизовавшись в 1943 году, Бриллинг вернулся во МХАТ, где работал до 1948 года. Затем, с 1948 по 1949 годы, был актёром Центрального театра промкооперации, с 1949 по 1952 годы – Московского театра драмы и комедии МКВ при ВТО, с 1952 по 1954 годы – драматического театра ЦДКЖ. В 1954 году Николай Бриллинг был принят в труппу Театра имени Ермоловой, где работал до конца жизни.
Дебют Бриллинга в кино состоялся в 1943 году в фильме Владимира Петрова «Кутузов», где актёр сыграл Мюрата.
Был женат на актрисе Марии Райко-Райковской (01.10.1921-01.02.2009).
Ушёл из жизни 7 декабря 1988 года в Москве. Похоронен на Введенском (Немецком) кладбище Москвы (участок № 5).
роли в кино
1987 Гардемарины, вперед! :: трактирщик
1986 Охота на дракона | Caza del dragón, La (СССР, Никарагуа) :: Кроуфорд
1986 Конец операции "Резидент" :: Александер
1985 Сцены из трагедии М.Лермонтова "Маскарад" (фильм-спектакль) :: старик
1984-1986 Михайло Ломоносов :: Миних
1984 Мёртвые души :: сопровождающий министра
1984 Зелёная комната (фильм-спектакль) :: актер
1983 Молодые люди :: немецкий партнер
1983 Ложь на длинных ногах (фильм-спектакль) :: дядя дона Бенедетто
1982 Мегрэ колеблется (фильм-спектакль) :: месье Дома
1981 Фронт в тылу врага | Fronta v týlu nepřítele :: немецкий офицер
1980 Чрезвычайные обстоятельства :: Иваницкий
1980 Звездный инспектор :: представитель фирмы «Майнтхаус»
1980 Гражданин Лёшка :: немецкий бизнесмен в ресторане
1979 Следствие ведут Знатоки :: Розанов
1979 Отец и сын :: Отс
1977 Разлом (фильм-спектакль) :: Успенский
1977 Позови меня в даль светлую :: Кузьма Егорович
1976 Сибирь
1975 Прошлым летом в Чулимске (фильм-спектакль) :: Афанасий Дергачев
1974 Приключение не удалось (фильм-спектакль) :: сосед Наты
1973-1983 Вечный зов :: Рудольф Бергер
1973 Парашюты на деревьях :: Кестнер
1973 Месяц в деревне (фильм-спектакль) :: Шааф
1972 Фернандо Магеллан (фильм-спектакль) :: Маноэль Первый
1972 Теория невероятности (фильм-спектакль) :: Краус
1972 Земля, до востребования :: консул Германии
1972 Вашингтонский корреспондент :: Джозеф Брайан
1971 Суббота, воскресенье, понедельник (фильм-спектакль) :: Луиджи
1971 Комитет девятнадцати :: человек в сером
1970 Я - 11-17 (фильм-спектакль) :: Брандт
1970 Судьба резидента :: Александер
1970 Поезд в завтрашний день :: эпизод
1969 Страницы живые (фильм-спектакль) :: чтец
1969 Старый дом :: оберполицмейстер
1969 Оптимистическая трагедия (фильм-спектакль)
1969 Оправдание Паганини (фильм-спектакль) :: Саганелли
1968 Ошибка резидента :: Александер
1967 Человек в зеленой перчаткее :: Мюллер
1967 Операция "Трест" :: Бунаков
1966 Тени старого замка (фильм-спектакль) :: немецкий офицер
1965 26 бакинских комиссаров :: Тиг Джонс
1955 Отелло :: Лодовико
1953 Застава в горах :: шофер
1950 Смелые люди :: руководитель десантной группы
1949 Встреча на Эльбе :: Эйчмен
1947 Свет над Россией :: имажинист
1946 Адмирал Нахимов :: капитан Эванс
1943 Кутузов :: маршал Мюрат