Николай Борисович Веденисов родился 25 июля 1905 года в Саранске в семье специалиста в области железнодорожного транспорта Бориса Николаевича Веденисова. После окончания школы поступил на физико-математический факультет Московского университета. Интересовался теорией множеств и теорией функций действительного переменного. Позднее предметом его научного интереса стала теоретико-множественная топология.
В 1924 году вместе с В. В. Немыцким, А. Н. Тихоновым, Л. А. Тумаркиным, А. Н. Черкасовым вошёл в состав участников топологического семинара, организованного П. С. Урысоном и П. С. Александровым.
В 1927 году поступил в аспирантуру. Преподавал в Московском государственном педагогическом институте. Перед войной был доцентом механико-математического факультета МГУ и Артиллерийской академии.Веденисов интересовался древнерусской архитектурой. Вместе с другими математиками участвовал в туристических поездках по Русскому Северу и Уралу. Был постоянным посетителем Московской консерватории. Восхищался поэзией Пушкина, любил стихи французских поэтов. Интересовался живописью, как древней, так и современной.Веденисов является автором трудов по теоретико-множественной топологии. Наибольшее признание получили его труды по общей теории размерности. Имя Веденисова носит неравенствоdimXIndX{displaystyle dim Xleqslant operatorname {Ind} X}, доказанное им для любого нормального пространстваX{displaystyle X}.
Он является также автором «лемма Веденисова» о нуль-множествах непрерывных функций.После начала Великой Отечественной войны, несмотря на слабое здоровье, ушёл в народное ополчение.
В районе Ельни попал в окружение и оказался в немецком плену. Умер в сентябре — октябре 1941 года.