Родился 23 мая 1874 г. в Твери, в семье священника. Окончил историко-филологический факультет Московского университета, по окончании которого в 1896 г. получил место преподавателя истории и русского языка Ярославской женской гимназии. Первухин стоял у истоков развития экскурсионного дела в Ярославле, при его содействии, в 1911 году была создана экскурсионная комиссия для учащихся. В 1914 году Первухин вместе с П. А. Критским стал редактором журнала «Русский экскурсант», он также являлся постоянным автором журнала на протяжении всех четырех лет его существования, нередко подписываясь псевдонимом “Олег Маковский”. Является автором нескольких монографий о церквях Ярославля, в том числе работы “Ярославский первоклассный Толгский монастырь. 1314-1914”, изданной в 1914 г.

В первые годы советской власти активно занимался вопросами, связанными с охраной памятников архитектуры. Был участником обследования Успенского собора, Тихоновской церкви и церкви Рождества Христова в Ярославле. В 1919 г. назначен Уполномоченным по охране и разборке архивов Ярославской губернии. В этом же году выступил одним из инициаторов создания в Ярославле художественной галереи. В 1925 г. занял должность руководителя школьно-краеведческого бюро при Ярославском губернском отделе народного образования. В 1930 г. по делу "ярославских краеведов" Н. Г. Первухин был арестован и выслан в Казань. В Казани преподавал в лесотехническом институте, работал в краеведческом музее. Умер 1 ноября 1954 г., похоронен на Арском кладбище города Казани. Реабилитирован по делу ярославских краеведов в 1989 г.

Нил Григорьевич Первухин: [1874-1954 : биогр. справка] // Ярославская губернская ученая архивная комиссия: люди, события, документы. Ярославль, 2009. С. 28-29.

Первухин Н. Г. (1874-1954) // Ярославские краеведы. Ярославль, 1988. С. 31-32.

Рутман Т. А. Н. Г. Первухин – исследователь культуры Ярославского края // Краеведческие записки. Вып. 7. Ярославль, 1991. С. 57-64.

Рязанцев Н. П. "Тип культурного добровольца..." // Социальная история российской провинции.  Ярославль, 2006. С. 134-140.

Трацевский Б. Н., библиограф отдела краеведения ЯОУНБ им. Н. А. Некрасова