Родился 9 (22) ноября 1917 года в селе Гордеевка ныне Троицкого района Алтайского края.

В Красной армии с 1941 года.
В октябре 1941 года окончил ускоренный курс Влади-востокского военно-пехотного училища.
На фронте с 20.08.1942 года. Командир 2-го стрелкового батальона 212 гвардейского стрелкового полка 75 гвардейской Краснознаменной Бахмачской стрелковой дивизии 60-й армии Центрального фронта.

Гвардии старший лейтенант Николай Гаврилин особо отличился при форсировании реки Днепр 29 сентября 1943 года в районе села Глебовка Вышгородского района Киевской об-ласти Украины.

Весь личный состав вверенного гвардии старшему лейтенанту Гаврилину Н.М. 2-го стрелкового батальона был отлично подготовлен к форсированию Днепра.
В момент приближения к реке, воины батальона заметили гитлеровский пароход с баржей и грузом. Комбат Н.М. Гаврилин выделил десант в количестве тридцати человек, а во главе его поставил своего заместителя по политической части гвардии старшего лейтенанта Суркова. После чего батальон открыл ружейно-пулемётный и миномётный огонь по пароходу, а десант в это время быстро форсировал Днепр и пошёл в атаку на пароход.

Благодаря умелой организации, смекалке, военному умению, вражеское судно было за-хвачено и два гитлеровца взяты в плен без единой потери с нашей стороны. Батальон Н.М. Гаврилина первым в полку форсировал Днепр, перенеся на себе все средства вооружения и боеприпасы.

Его подразделение ворвалось во вражеские боевые порядки и почти без по-терь в рукопашной схватке выбило их с оборонительного рубежа и закрепилось на нём. Бойцы 2-го стрелкового батальона расстреляли в упор из винтовок и автоматов пять не-мецких офицеров и 700 солдат, взяли несколько пленных и доставили их в штаб.

Тем самым батальон под командованием гвардии старшего лейтенанта Гаврилина Н.М. прорвал вражескую оборону и, закрепившись на западном берегу Днепра, обеспечил перепра-ву остальным подразделениям 212-го гвардейского стрелкового полка. В течение несколь-ких дней отважный командир батальона со своими бойцами вёл бои на плацдарме.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 октября 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм гвардии старшему лейтенанту Гаврилину Ни-колаю Митрофановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 1552). В мае 1944 года капитан Гаврилин Н.М. по ранению уволен из армии.

С 1949 года - заместитель директора зерносовхоза, заведующий отделом пропаганды, затем организационного отдела Алейского райкома КПСС Алтай-ского края, начальник автомотоклуба и председатель райкома ДОСААФ. Награждён орденом Ленина, орденом Красной Звезды, медалями.

Ушел из жизни 29 сентября 1979 года.

Похоронен в городе Алейск Алейского района Алтайского края.

Имя Героя увекове-чено на Мемориале Славы в городе Барнаул – административном центре Алтайского края. Именем Героя Советского Союза Николая Гаврилина назван один из переулков города Алейска Алтайского края.