Nicolai Jenssen var en typisk representant for 1800-tallets dynamiske forretningsmenn, med næringsvirksomhet spredt over en lang rekke felter, og han var dessuten aktiv som lokal- og rikspolitiker.
Jenssen tilhørte handelspatrisiatet i Trondheim, og familiefirmaet, som hans sønderjyske far hadde grunnlagt 1790, eksisterer ennå som Trondheims eldste handelshus i drift. Nicolai gikk på Trondhjems borgerlige Realskole 1801–07, og fikk deretter sammen med broren Hans Peter handelsutdannelse ved Green Row Academy i Cumberland i Storbritannia, i likhet med mange norske kjøpmannssønner.
At han skulle tre inn i familiefirmaet var en selvfølge, og Nicolai Jenssen avla 1818 offentlig prøve i handelsfagene som en av de første i Norge. 1820 løste han borgerskap som kjøpmann i Trondheim. Sammen med broren Hans Peter ble han 1. januar 1821 opptatt som kompanjong i firmaet Matz Jenssens Enke. Firmaet fikk med brødrene Jenssen en svært dynamisk ledelse, og det ble et av Trondheims absolutt ledende handelshus. Jenssen & Co., som firmaet ble hetende, overtok på mange måter rollen som de eldre trondhjemske handelshusene mistet i løpet av 1800-tallet. Firmaet drev detalj- og engroshandel med kolonialvarer og eksporthandel med trelast, tørr- og klippfisk og metaller, samt skipsrederi og bankierforretninger. Jenssen & Co. kjøpte dessuten jordegods i stor stil: Vinje gods i Mosvik (1820), Tangen bruk (1821), Stjørdalsgodset (1822) og Forbygdgodset i Stjørdal (1822) og Mostadmarken jernverk og gods i Malvik (1822). 1832 kjøpte Jenssen for egen regning Verdalsgodset, som den gang bestod av 108 bruk og hadde et totalareal på nær 1 000 000 dekar.
Nicolai Jenssen fortsatte som kompanjong i firmaet ut året 1835, da han ble utløst av fellesskapet og overtok Mostadmarken jernverk med stort jord- og skoggods samt utskipningshavn i Hommelvik. 1839 etablerte han sitt eget firma i Trondheim, N. Jenssen. 1854, da sønnen Mathias Christian Jenssen og svigersønnen Anton Lauritz Getz ble opptatt som kompanjonger, fikk firmaet navnet N. Jenssen og Sønner. Firmaet drev de store skog- og jordeiendommene samt skipsrederi og kjøpmannsvirksomhet. Jenssens arvinger omdannet 1887 Verdalsgodset til et aksjeselskap. Som en siste rest av Jenssens jordeiendommer eies i dag gården Halstad i Hommelvik av etterslekten.
Nicolai Jenssen kom i offentlighetens søkelys da det i begynnelsen av 1860-årene ble oppdaget at en rekke statsallmenninger som grenset til Verdalsgodset var sterkt uthugd. Jenssen ble beskyldt for å ha kjøpt tømmeret og dermed ødelagt skogene, men han ble eminent forsvart av sin advokat, Bernhard Dunker, og frikjent av Høysterett 1865.
Jenssen hadde også energi til å delta aktivt i samfunnslivet. Han var medlem av direksjonen i Trondhjems Sparebank 1825–32 og 1847–50, og 1827 ble han medlem av representantskapet i Norges Bank, som den gang hadde sitt hovedsete i Trondheim. 1837–43 var han hovedbokholder, og fra 1851 var han medlem av Norges Banks direksjon. Jenssen kom med i kommunepolitikken allerede 1830, som en av byens borgerrepresentanter. 1839 ble han medlem av byens nye formannskap, og han var varaordfører 1839–41 og ordfører 1847–48. Han var også børskommissær. Jenssen var stortingsmann i årene 1833, 1836–37, 1842, 1845 og 1854, og han var medlem av komiteen for bank- og pengevesenet. Han er omtalt som en nidkjær og dyktig stortingsmann og som en av den økonomiske liberalismens fremste forkjempere.
Nicolai Jenssen ble utnevnt til ridder av St. Olavs Orden 1847, som en av de første 23 menn som oppnådde denne æresbevisning.