В июне 1907 г. Николай окончил Ливенское духовное училище по первому разряду с правом «перевода в первый класс духовной семинарии», т. е. без вступительных экзаменов. Спустя много лет на здании училища в год 90-летия со дня рождения Н. Н. Поликарпова была открыта мемориальная доска, а в Ливнах воздвигнут монумент в честь выдающегося авиаконструктора.
Дома, на семейном совете, было решено, что он продолжит образование в Орловской духовной семинарии. Кроме финансовых соображений (дети священнослужителей были освобождены там от платы за обучение — 20 рублей за семестр), это было обусловлено еще одним обстоятельством. Первые четыре класса семинарии давали среднее образование и профессию учителя народных школ. И лишь после окончания полного курса обучения семинарист становился священником. Николай Петрович хотел, чтобы его дети сами выбирали свою судьбу, полагая, что четыре года — достаточный срок для размышления о выборе жизненного пути.
После недолгого отдыха Николай отправился в дальнюю дорогу.
В то время в Орле проживало около 69 тысяч жителей, насчитывалось 6,5 тысячи домов, 150 промышленных предприятий, 28 церквей, три гимназии, несколько училищ, а также были духовная семинария и Бахтина кадетский корпус.
Правила внутреннего распорядка в семинарии были суровыми, жизнь учащихся была расписана до мелочей.
«…Всем воспитанникам семинарии вменяется в непременную обязанность иметь и носить форменные костюмы, установленные Правлением семинарии. Всякое отступление от формы будет строго преследоваться, и виновные будут подвергаться взысканиям. Квартиры избираются учениками только с разрешения семинарского начальства», — отмечалось в Правилах для воспитанников. Однако благодаря общему демократическому подъему в России после первой русской революции учебные программы семинарии претерпели значительные изменения: с 1907 г. было увеличено количество учебных часов по математике и физике, введен новый предмет — астрономия, в первых трех классах стали изучать в качестве обязательного предмета французский или немецкий языки. По желанию воспитанников было сокращено число занятий, отводимых на изучение древних языков и богословских предметов.
Первый класс Николай окончил вторым по списку, да и все последующие годы он неизменно входил в число лучших учеников семинарии. Между прочим, учебная программа кроме общеобразовательных дисциплин включала в себя изучение основ логики, психологии, философии.
Большой популярностью у семинаристов пользовались уроки гимнастики, проводимые преподавателем И. И. Шеблем, чехом по национальности.
П. Ткачев, Н. Шорнов-Колпаков, Ф. Матросов факультативно обучали основам живописи, уроки которых аккуратно посещал Николай Николаевич. Был и свой духовой оркестр.
Библиотека по тем временам считалась сравнительно большой, а ее фонды кроме богословской литературы содержали много книг по истории, литературе, другим отраслям знаний, выписывались многие популярные журналы тех лет: «Нива», «Вестник Европы», «Исторический вестник» и др. Здесь надо отметить, что книги занимали в жизни Николая особое место. Спустя годы он так писал о своем увлечении: «Читать [я] начал рано, очень любил чтение, к этому поблуждала большая Земская библиотека, которой заведы-вала моя мать. Читал до некоторой степени без разбора, до сих пор сохранил любовь к чтению и почти физическую потребность в нем».
В семинарии регулярно отмечались общенациональные праздники: 300-летие подвига Минина и Пожарского, 200-летие Полтавской битвы, 50-летие освобождения крестьян от крепостной зависимости и другие.
В Орловской духовной семинарии получил образование выдающийся полярный исследователь Владимир Александрович Русанов. С 1907 по 1911 г. он шесть раз участвовал в экспедициях на Новую Землю. И это являлось предметом особой гордости семинаристов.
В свободное время Николай много читал, иногда навещал дядю по материнской линии — Сергея Сергеевича Аракина, который был настоятелем Сергиевской церкви и играл заметную роль в епархии, являясь духовным следователем по городу Орлу.
«7 июня в 8 часов 24 минуты в Орел прибыл великий князь Михаил Александрович для принятия 17-го гусарского Черниговского полка, в котором Его Высочество назначен стать командиром», — писали орловские газеты и журналы летом 1909 г. Во встрече принимали участие гарнизон г. Орла, Бахтина кадетский корпус, учащиеся духовной семинарии и духовного училища. С речью выступил священник железнодорожной церкви Аркадий Оболенский. Затем в кафедральном соборе было зачитано приветствие от духовенства. Никто из встречавших и не предполагал, что всего через десять лет Февральская революция сметет царя Николая 11, а великий князь Михаил Александрович откажется от престола. Кто знает, что готовит ему жизнь…