Родился в 1904 году во Владимире. К 1941 году Н.Н. Воронин закончил свою многолетнюю работу «Архитектурные памятники Владимиро-Суздальской Руси в XI–ХIII вв.». Этот труд стал его докторской диссертацией, но был защищен лишь к концу войны. Великая Отечественная война побудила ученого оставить свои научные занятия и пойти добровольцем на фронт. Он стал участником тяжелых боев под Ленинградом, был ранен и эвакуирован в Москву. После ранения Воронин не смог вернуться в строй. Однако ученый продолжал в полной мере служить делу победы над врагом. В странах, ставших союзниками СССР по антигитлеровской коалиции, население проявляло огромный интерес к истории и культуре России. Существовавший тогда Всеславянский Комитет ученых направлял через Совинформбюро соответствующую информацию. Статьи Н.Н. Воронина о художественной культуре Древней Руси, о памятниках старины и их охране пользовались за рубежом большим успехом. Таких статей было написано им более ста.

За участие в Великой Отечественной войне Н.Н. Воронин награжден медалями, в том числе «За оборону Ленинграда».