Иван Дмитриевич родился 1 (13) августа 1836 года в Смоленской губернии, в семье сельского диакона. Отец отправил сына в Смоленскую духовную семинарию, откуда в числе лучших учеников бурсак Касаткин был переведен в Санкт-Петербургскую духовную академию.
Он оканчивал четвертый курс, когда открылась вакансия священника при Российском императорском консульстве в японском городе Хакодатэ. Выиграв конкурс среди 12 студентов старшего курса, Иван Касаткин получил право начать службу пастыря в Японии. В июле 1860 года его возвели в духовный сан иеромонаха. Однако попасть в Японию сразу не удалось: он опоздал на последний пароход, уходивший в Хакодатэ, и прожил зиму и весну в Приморье. С открытием навигации он отбыл в Японию.
В середине XIX века Япония относилась к России с большой подозрительностью, преодолеть которую одними лишь политическими методами было невозможно.
И потому огромные заслуги в создании положительного образа России, в знакомстве с высочайшими достижениями ее духовной культуры принадлежат Российской Духовной Миссии и, главным образом, ее руководителю архиепископу Николаю, говорившему: «Рано или поздно, а нам придется стать твердою ногою на дальнем азиатском востоке. И чем бульшие успехи сделает там Православие, тем спокойнее и прочнее будет там и положение России».
Встретивший его в Хакодатэ консул Гошкевич рассказал, что за три года существования консульства сменилось два священника, потому что они не хотели изучать японский язык, без знания которого миссионерство невозможно. Поэтому в первые семь лет пребывания в Хакодатэ отец Николай серьезно занимался изучением японского языка, истории и культуры, а в часы досуга пытался делать переводы из некоторых священных и богослужебных книг.
Ограниченный в средствах и в людях, владыка был образцом бескорыстия и верности служению Богу. «Сначала завоевать любовью, а потом нести слово», - свт. Николай никогда не отступал от этого принципа. Вся деятельность святителя была актом подвижничества, любви к чужому, совсем непохожему на нас народу; и этим народом было по достоинству оценено. Будущего святителя называли «самым выдающимся христианским миссионером XIX столетия». Вместе со сподвижниками он впервые создал школы, где обучали русскому языку, истории; они дали японцам возможность прочесть Пушкина, Тургенева, других замечательных писателей...
В 1869 году отец Николай отправился в Санкт-Петербург добиваться открытия в Японии духовной миссии. Эту просьбу удовлетворили, и в 1870 году отец Николай вернулся в Хакодатэ в качестве главы Русской духовной миссии и в священническом сане архимандрита. После переезда в Токио он создал духовную семинарию, катехизаторские школы, начал издавать первые в Японии русские журналы "Православный вестник" (на русском и японском языках) и "Уранисики" ("Скромность"), знакомивший японских читателей с историей, культурой, литературой России. При этом главной его целью оставалось строительство в Токио кафедрального собора. В 1879-1880 годах для сбора пожертвований отец Николай посетил Санкт-Петербург, Москву, Казань, Киев, Одессу. Строительство заняло почти десять лет, и в 1991 году в Токио появился собор Воскресения Христова, позже получивший неофициальное название Николай-до.
Самому трудному испытанию молодое японское Православие подверглось в годы русско-японской войны 1904-1905 гг., когда антирусские настроения стали частью пропагандно-мобилизационной кампании. Это угрожало самому существованию едва родившегося зачатка Японской Православной Церкви. Ради спасения его святитель в годы войны оставался один (все русские покинули страну) со своей японской паствой, проповедуя ей о войне как временном испытании Божием, об исполнении своего долга, о любви к отечеству. Будучи патриотом сам, святитель Николай глубоко уважал это чувство в японцах и стремился его по-христиански облагородить. В Окружном письме к японским христианам, встревоженным объявлением войны Японии с Россией, он объяснил, какова должна быть их духовная позиция: воевать с врагами долг каждого гражданина, верного своему отечеству, но воевать с врагами не значит ненавидеть их, а только защищать свое отечество. Тем не менее он более не совершал общественных богослужений как патриот своей Родины, подвергшейся нападению.
Японское правительство под впечатлением столь благородного поведения русского архиепископа выпустило несколько циркуляров о гуманном отношении к русским мирным гражданам и к пленным, число которых превысило 73 000 человек.
Японские христиане создали Православное товарищество духовного утешения русских военнопленных, которое занималось сбором пожертвований в пользу пленников, направляло священников для совершения православных богослужений на русском языке в 29 лагерях. По окончании войны по инициативе святителя Николая на местах погребения русских воинов сооружались памятники.
Все это произвело и в России глубокое впечатление: епископу Николаю был вручен орден св. Александра Невского «за заслуги в деле распространения христианского учения в Японии» и «за его христианские подвиги во время минувшей войны» (таковы слова в личном послании Императора Николая II). В 1906 г. святитель был возведен в сан архиепископа с титулом Японский.
За полувековую деятельность святителя Николая к православию в Японии приобщились 31 984 верующих. Он перевел на японский язык Священное Писание, богослужебные книги.
16 февраля 1912 года архиепископ Николай скончался в возрасте 75 лет в Токио. Его похоронили в пределах собора Воскресения Христова. В 1978 году над его могилой возвели белую часовенку.
Спустя полвека после кончины преосвященный Николай был канонизирован.
