Учёный в области пути и путевого хозяйства железнодорожного транспорта. Доктор технических наук. Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1947). По окончании в 1902 году Института инженеров путей сообщения в Петербурге, работал на железной дороге. С 1913 года преподавал в Московском институте инженеров путей сообщения Профессор (1919), в последствии - генерал-директор пути и строительства.
Наибольшее значение имеют исследования Н.Т. Митюшина по вопросам прочности железнодорожного пути и устойчивости поездов при движении. Автор ряда учебников.
Скончался Н.Т. Митюшин 12 января 1950 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище, захоронение в колумбарии на Старой территории, между секциями 49 и 50.