Энциклопедия «Российский футбол за 100 лет» называет Николая Александровича Толстых «техничным, мобильным и выносливым футболистом, который действовал всегда с полной самоотдачей, строго соблюдал игровую дисциплину, владел поставленным ударом с обеих ног и цепко боролся за мяч». В течение девяти лет он выступал за московское «Динамо», проведя 126 игр и забив 6 мячей. Карьеру Николаю Толстых пришлось завершить из-за травмы, в результате «Динамо» осталось единственным клубом в его спортивной биографии.
Не удивительно, что, закончив с профессиональным футболом, Толстых возглавил отдел футбола и хоккея Московского городского совета «Динамо», а в 1990 году занял руководящую должность в ФК «Динамо». Исполнительный директор, генеральный директор, вице-президент и, наконец, президент – за несколько лет Толстых сменил ряд должностей, неизменно поднимаясь по карьерной лестнице. В 2002 году он возглавил Профессиональную футбольную лигу (ПФЛ), под эгидой которой проводились соревнования в первом и во втором дивизионах.
В 2010 году тогдашний президент РФС Сергей Фурсенко разглядел юридические неточности при создании ПФЛ, решив разорвать договор с организацией. Формулировка была довольно туманной, а общий смысл – избежать неприятностей, если Министерство юстиции обнаружит нарушения законодательства у ПФЛ. В итоге Толстых оказался отлученным от футбола на несколько лет, а впоследствии выяснилось, что Минюст вообще не имел никаких претензий к организации. В 2012 году Толстых, всегда слывший педантичным бюрократом, триумфально вернулся на роль функционера в качестве главы РФС. Но неудачное выступление сборной России на чемпионате мира в Бразилии, «дело Радича», скандал с «Ростовом», которому РФС запретил участвовать в Лиге Европы (а Спортивный суд в Лозанне решение отменил) и ряд других моментов подпортили репутацию Николая Александровича. Тем не менее, репутация самого честного, объективного и трудолюбивого функционера российского футбола закрепилась за ним надолго.
Досрочно покинул пост президента РФС по итогам съезда организации, на которой простым большинством голосов было принято решение о снятии Николая Александровича с должности. Основной озвученной причиной стало тяжелое финансовое положение РФС.