Über das Leben des historischen Nikolaus gibt es nur wenige belegte Tatsachen. Myra in Lykien, heute Demre, ist ein kleiner Ort etwa 100 km südwestlich von Antalya in der heutigen Türkei. Im 4. Jahrhundert war der Ort Bischofssitz. Quellen über Nikolaus’ Leben stammen z. B. von Andreas von Kreta (um 700) und von einem Mönch Johannes aus dem Studitenkloster in Konstantinopel, das im 5. Jahrhundert gegründet wurde. Nach übereinstimmenden Überlieferungen wurde Nikolaus zwischen 270 und 286 in Patara geboren, einer Stadt in Lykien. Er sei mit 19 Jahren von seinem Onkel, ebenfalls mit Namen Nikolaus und Bischof von Myra, zum Priester geweiht worden und sei dann Abt des Klosters Sion in der Nähe von Myra gewesen. Während der Christenverfolgung 310 soll er gefangen genommen und gefoltert worden sein. Als Sohn reicher Eltern soll er sein ererbtes Vermögen unter den Armen verteilt haben (was auch von den besser bezeugten Bischöfen des 4. Jahrhunderts Ambrosius von Mailand und Basilius von Caesarea berichtet wird und dort als historische Tatsache gilt). Im Fall von Nikolaus ranken sich darum verschiedene Legenden.
Andreas von Kreta und Johannes vom Studitenkloster berichten, Nikolaus habe am Konzil von Nizäa teilgenommen und dort seinen Widersacher Arius geohrfeigt. Deshalb sei er zuerst verhaftet, gegen Ende des Konzils aber rehabilitiert worden. Nikolaus steht nicht in der Unterzeichner-Liste von Nizäa, die allerdings unvollständig überliefert ist. Andererseits gehört Bischof Theognis von Nizäa, den Nikolaus laut Andreas beim Konzil von der katholischen Sichtweise überzeugt haben soll, zu den historisch belegten Unterzeichnern. Falls Nikolaus in der Tat am nizänischen Konzil teilnahm, so ist es auf Grund der oben erwähnten Legenden und der geographischen Nähe seiner Bischofsstadt Myra zur Stadt Ancyra wahrscheinlich, dass Bischof Nikolaus die gleiche Ein-Hypostasen-Theologie vertrat wie Bischof Markell von Ankyra. Dieser wurde 336 als Ketzer verdammt und seine Lehre von den östlichen Bischöfen des Römischen Reiches als heterodox eingestuft.
Nach der Evakuierung der Stadt und vor ihrer Eroberung durch seldschukische Truppen 1087 raubten süditalienische Kaufleute die angeblichen Gebeine aus der Grabstätte des Heiligen, indem sie den Sarkophag aufbrachen, und überführten die Reliquien ins heimatliche Bari. Dort wird sein Fest am Tag der Ankunft ihrer Schiffe, dem 9. Mai, gefeiert. Die Gebeine werden in der Basilika von San Nicola aufgebahrt. Von Bari fordert die türkische Nikolaus-Stiftung die Reliquien des Heiligen der Christenheit bis heute zurück.