Известен своими учёными трудами и посольством в Китай. Владел, помимо румынского, девятью языками: латынью, греческим и древнегреческим, турецким, русским, итальянским, китайским, французским и шведским.
Семья
Родился около 1636 года в боярской семье. Отец его был греком родом из южной Мореи (Лаконии). Прозвище «Спафария», или «Спатара» (оруженосца) было фамильным именем, перешедшим к Николаю от отца. В Молдавии же он чаще назывался по имени своего поместья Милешти — Николаем Милеску - и, достигнув при господарях-фанариотах привилегированного положения, состоял здесь в числе бояр.
О других членах семьи Николая известно, что он имел брата — Андрея Апостола, также принадлежавшего к боярскому сословию и умершего в Яссах в 1678 году, когда Николай Гаврилович жил уже в России. Племянники его, сыновья Андрея, Иван и Степан Спафарьевы, следуя примеру дяди, выехали служить в Россию в 1686 году).
Начало карьеры
Учился в Константинополе (Стамбуле) и Падуе (Италия). В 1653—1671 гг. находился на государственной службе у молдавских и валашских господарей, выполнял дипломатические поручения в Константинополе, Стокгольме, Париже. Являлся сторонником политического сближения Молдавии с Россией.
В 1659 — спатар (спэтар) в Молдавии, затем в Валахии.
В 1660—1664 — «капукехейя» (дипломатический представитель) Валашского господаря при Османской Порте.
После 1664 года совершает поездку в Берлин и Штеттин, где находился в изгнании бывший молдавский господарь Георгий Стефан, попавший в немилость к Порте. В качестве его дипломатического агента в 1666 году направляется в Стокгольм, где встречается с послом Франции, а в 1667 году — в Париж ко двору Людовика XIV. Во Франции публикует на латинском языке работу о православии «Енкиридион». В Стокгольме обсуждал также научные проблемы с французским послом.
Возвратившись в Молдавию, принимает участие в заговоре против господаря Ильяша Александру. После провала заговора ему в наказание сделали отметку огнём на носу, в связи с чем он получил прозвище «С?rnul» (курносый). Перебрался сначала в Валахию к господарю Григоре Гика, назначившему его резидентом в Константинополе, а отсюда уехал к Фридриху Вильгельму в Бранденбург, где немецкий врач частично исправил ему нос.
Россия
В 1671 году был направлен иерусалимским патриархом Досифеем в Москву и остался в России по приглашению Артамона Матвеева (1625—1666), высокопоставленного лица при царе Алексее Михайловиче, ведавшего иностранными делами. Служил переводчиком Посольского приказа. Автор ряда работ исторического и богословского характера, а также текста «Царского титулярника». Автор первой российской арифметики «Арифмологион», которую написал как учебное пособие для детей придворных и детей Артамона Матвеева. Рукопись была окончена в 1672 году в Чудовом монастыре. В 1963 году профессор Ю. А. Митропольский отправил из Киева в институт математики АН Румынии копии рукописей Милеску, в том числе «Арифмологион».