Николай Максимилианович Бихеле родился в Свеаборге 7 (20) августа 1830 года. 13 ноября того же года был крещён в евангелически-лютеранское исповедание исправляющим должность проповедника Тюремного замка Свеаборгского лютеранского церковного прихода Яковом Хелениусом. При крещении получил имя Николай Гаврил Владимир. Восприемниками (то есть крестными родителями) были надворный советник и кавалер Гаврила Элерс и Вильгельмина Шельтинг, супруга Романа Петровича Шельтинга, военного губернатора и главного командира Свеаборгского порта.
Старший сын подданного Великого Герцогства Баден штаб-лекаря русского флота Максимилиана Бихеле (нем. Maximilian Biechele) и его жены Каролины Якобины Рихтер (швед. Carolina Jakobina Richter).
Детство Николая Бихеле прошло в Свеаборгской крепости, в её неприступных гранитных бастионах на скалистых островах в Балтийском море. Несколько десятков лет шведские и русские архитекторы, инженеры и строители возводили Свеаборг, «наш северный Гибралтар, цельные скалы, укреплённые огромными осколками скал, расторгнутых хитростью ума человеческого, и сложенных в стены человеческим искусством и терпением. Это в полном значении, вымысел богов и труд Титанов», как писал Фаддей Булгарин в книге «Летняя прогулка по Финляндии и Швеции, в 1838 году». Вероятно, в детских впечатлениях от этого выдающегося произведения фортификационного искусства следует искать истоки выбора будущей профессии Николая Максимилиановича.
В апреле 1841 года его отец Максимилиан Бихеле, отслужив предусмотренные контрактом 12 лет в русском флоте, по его прошению уволен от службы в Свеаборгском морском госпитале и определён врачом в Красносельский удельный госпиталь и имение. С этого времени Николай Бихеле начинает учиться в Санкт-Петербурге. Статья о нём в «Юбилейном сборнике о деятельности бывших воспитанников Института гражданских инженеров (Строительного Училища)» сообщает: «первоначальное образование получил в родительском доме и в Училище Святой Анны в Петербурге».
2 сентября 1843 года Максимилиан Бихеле по Указу Его Императорского Величества в Присутствии С.-Петербургского Губернского Правления приведен на подданство России к присяге, «причислив к подданству и детей своих сыновей Николая и Юлиуса».
В том же году Николай Бихеле начал учёбу в Строительном Училище. «По отношению Главного управления путей сообщения и публичных зданий директору С.-Петербургского строительного училища от 16 июля 1843 года Николай Бихеле допущен к вступительным экзаменам. Сдал вступительные экзамены по священной истории, арифметике, русскому языку, Французскому языку, немецкому языку, древней истории, географии Европы, рисованию и черчению, получил следующую характеристику: "Телосложения слабого, но ныне здоров. Предохранительную оспу имеет, к гражданской службе способен." Принят в Училище 14 августа 1843 года за счет сумм Главного управления путей сообщения и публичных зданий. Находился в Училище по 18 июня 1853 года, изучал следующие предметы: закон божий, русский язык, французский язык, немецкий язык, арифметику, алгебру, геометрию и тригонометрию, аналитическую геометрию, начертательную геометрию, с приложением её к теории теней и перспектив, физику, химию, минералогию и геогнозию, практическую механику, строительное искусство, гражданскую архитектуру, историю архитектуры, техническую отчётность, деловую переписку и отчёты, составление проектов и смет по части путей сообщений, показал отличные успехи при отлично-хорошем поведении. Получил аттестат 20 июля 1853 года за № 1006».
Высочайшим приказом от 18 июня 1853 года произведен в коллежские секретари и 11 июля назначен в Орловскую Губернскую Строительную и Дорожную Комиссию начальником искусственного стола, а 8 февраля 1854 года архитектором для производства работ. Оказавшись в Орловской Губернской Строительной и Дорожной Комиссии, он застал около трёхсот нерешённых дел после пожара 1852 года, уничтожившего почти всю низменную часть города. Кроме этих дел в самом Орле, по существовавшему порядку, города и уезды губернии были тоже распределены между техниками. Из числа 12 городов губернии в районе Николая Максимилиановича находились города: Кромы, Дмитровск, Севск и Трубчевск с их уездами; впоследствии к этому району причислили также уезды и города Брянск и Карачев, постройками в которых он тоже заведовал.
К Орловскому периоду относится знаменательное событие в жизни Николая Максимилиановича: 24 апреля 1855 года в Лютеранской шведской церкви Св. Екатерины II в Петербурге произошло его бракосочетание с Матильдой Александровной Урель (швед. Mathilde Alexandrine Urel), дочерью коллежского советника Александра Андреевича Урель и его жены Софии.
В эти же годы происходит другое важнейшее событие в жизни семьи Бихеле – причисление рода Бихеле к дворянскому сословию. Эта процедура растянулась на три года, с 1856 по 1859 год, и закончилась слушаньями Правительствующего Сената от 25 ноября 1858 года, принявшего решение о сопричислении сына коллежского советника Максимилиана Бихеле Николая к роду Бихеле, о чём 12 февраля 1859 года последовал Указ Правительствующего Сената за № 1705. Определениями Правительствующего Сената от 4 сентября 1856 г., 23 июля 1857 г. и 25 ноября 1858 г., коллежский советник Максимилиан Бихеле, с женой Матильдой, сыновьями Николаем, Юлием и дочерью Эмилией, утверждён в потомственном дворянском достоинстве, по личным его заслугам, со внесением в третью часть дворянской родословной книги Полтавской губернии.
Именно усилиями Николая Максимилиановича был создан и утверждён герб рода Бихеле. Проект герба выполнен им самим, описание эмблем тоже написано им собственноручно. «Пчёлы - эмблемы трудолюбия. Пояс с орнаментами служит указанием на труд художественный. Рука с циркулем - эмблема математических наук и инженерного искусства. Весь герб изображает трудолюбие по инженерному искусству и архитектуре, что и соответствует званию моему - инженер-архитектор» - писал Николай Бихеле. Предложенный Николаем Максимилиановичем проект герба был утверждён без замечаний, а цветной герб, «изготовленный красками для поднесения к Высочайшему Его Императорского Величества утверждению», помещен на 121 страницу XIII части «Общего гербовника дворянских родов Всероссийской империи». Не обошлось, правда, без мелкого курьеза: в версии художника Гербового отделения Департамента Герольдии Правительствующего Сената Фадеева пчёлы потеряли по две ноги, так что герб рода Бихеле содержит, вероятно, единственное изображение «четвероногих» насекомых в истории.
В 1857 году Николай Максимилианович Бихеле был произведён в титулярные советники. В 1863 году определён на службу в Санкт-Петербург, в Главное Инженерное Управление сверхштатным архитектором. С 1865 года произведён за выслугу лет в коллежские асессоры, а с 1867 - в надворные советники. В том же году назначен в распоряжение хозяйственного комитета здания Инженерного замка для постоянного наблюдения за исправностью здания в строительном отношении, составления смет на работы и производство самих работ. В 1871 году произведён в коллежские советники.
С 1872 года непрерывно в течение почти 18 лет он был управляющим делами правления Моршанско-Сызранской железной дороги и техником правления по день выкупа дороги правительством, то есть по 1 июля 1890 года. В этом обществе Николай Максимилианович учредил в 1876 году ссудно-сберегательную кассу служащих и всё время, по 1890 год, был директором этой кассы. В 1876 году произведён в статские советники, а с 28 марта 1882 года - в чин действительного статского советника.
В 1890 году причислен к Министерству Внутренних Дел по Техническо-Строительному Комитету. С 1891 года назначен секретарем комитета по заведованию делами инвалидного для железнодорожных служащих дома Императора Александра II.
Кроме служебной и строительной деятельности, Николай Максимилианович был членом Русского технического общества, уделял много труда и времени технической литературе: современникам был широко известен его «Технический календарь» – справочная книжка для инженеров, архитекторов, строителей и механиков, которую он составил в 1872 году и которая с этого времени издавалась ежегодно (после 1883 года инженером–архитектором А. А. Мерцем). В 1878 году Николай Максимилианович издал расценочные ведомости на строительные работы.
Умер Николай Максимилианович Бихеле 25 января 1896 года, менее чем на два года пережив свою жену Матильду Александровну Урель. Похоронены они оба на Волковом лютеранском кладбище в Санкт Петербурге.
Некрологи Н. М. Бихеле были напечатаны в журнале «Строитель», журнале Петербургского общества архитекторов «Зодчий», в Известиях общества гражданских инженеров (выпуск 3. 1896 год).
В некрологе в журнале «Строитель» говорится. «В 8 ч. утра в четверг, 25 января, скончался скоропостижно на 66 году инженер-архитектор, почётный вольный общник Императорской академии художеств Николай Максимилианович Бихеле... В лице покойного сошёл со сцены один из наиболее видных и авторитетных представителей русской строительной техники; в его же лице понесли горестную утрату Императорское общество архитекторов и молодое общество гражданских инженеров; в первом он принимал самое деятельное участие с самых первых лет его существования, второе в значительной степени обязано своей организацией покойному Николаю Максимилиановичу, который с горячей любовью и юношеским увлечением отдался делу учреждения общества. Так протекла честная, полная добра и справедливости, трудовая жизнь нашего старшего товарища. Вечная память его славному, незапятнанному имени!»
В некрологе в журнале Петербургского общества архитекторов «Зодчий» сказано. «Семья техников понесла тяжёлую утрату в лице скончавшегося 25 января Николая Максимилиановича Бихеле, одного из старейших членов С.-Петербургского Общества Архитекторов (с 1870 года) и члена-учредителя Общества Гражданских Инженеров... Горячий и сердечный поборник общественной жизни Николай Максимилианович относился необыкновенно тепло к Обществу Архитекторов, участвовал в Комиссиях, назначаемых общими собраниями, и находил достаточно времени искренне предаваться труду и доводить дело до конца. Незадолго до смерти Николай Максимилианович принёс в дар Обществу прекрасные серебряные и бронзовые медали, выполненные по премированному проекту Архитектора Н. М. Проскурнина и предназначенные, согласно воле жертвователя для выдачи лицам, особенно потрудившимся для преуспеяния Общества. Когда в 1892 году созрела мысль об организации Общества взаимопомощи Гражданских Инженеров, Николай Максимилианович с чисто юношеским пылом стал работать над уставом будущего Общества, аккуратно посещая собрания товарищей сначала на частной квартире Н. В. Дмитриева, а потом в строящемся здании Консерватории. По настоянию Николая Максимилиановича в устав Общества введены статьи об учреждении совета и точно определены деятельность отдельных органов Общества, его же перу принадлежит и первоначальная редакция соответственных параграфов устава. Среди кропотливой, подчас неблагодарной и трудной товарищеской работы был нанесён Николаю Максимилиановичу сильный нравственный удар: в 1894 году он лишился горячо им любимой супруги … Привыкший жить сердцем, видевший много горя, а потому отзывчивый к горю и нужде каждого, Николай Максимилианович удалился последний год от всех товарищеских дел, к которым не мог относиться равнодушно, он точно берег свое сердце, не доверяя его работе, оборвавшейся так неожиданно 25 января. Добрая память о Николае Максимилиановиче вечно будет жива среди многочисленных друзей и товарищей покойного!»