Родился в г. Липецке Тамбовской губернии. Отец — Николай Леонидович Великолепов, закончил Московское училище живописи, ваяния и зодчества, имел чин губернского секретаря, был учителем рисования в Липецком реальном училище и в женской прогимназии. Мать — Софья Петровна Эльшина, выпускница женской прогимназии гор. Липецка, после окончания этой гимназии преподавала там же.
В 12 лет (1914 г.) поступил в Липецкое реальное училище, в котором учился до 1917 г. Затем это была Липецкая трудовая школа 2 ступени (1918-1922).Одновременно работал помощником монтера при Липецком райсоветеВ 1922-1924 стал инструктором Всевобуча (Всеобщего военного обучения) при Липецком райвоенкомате.
В 1924 г. был призван в РККА (принял военную присягу в Ростове) и стал красноармеёцем 18 арт. полка 18 стр. дивизии в Ярославле.
В 1925 г. поступил в Артиллерийскую военную школу (младших командиров), во время учебы постоянно писал рапорты с просьбой отправить его на Туркестанский фронт, так как там еще продолжались военные действия на территории Восточной Бухары.После очередного рапорта он был откомандирован в апреле 1925 г. в Ташкент, на Туркестанский фронт, красноармейцем, а затем был назначен командиром отделения 1 конно-арт. дивизиона, 11 кавдивизии, 1 конной армии (С.М. Буденного). Уже в середине 1925 года он приобрел первый боевой опыт в стычке с басмачами после прибытия в Байсунское ущелье (Южный Узбекистан).Там же, в Ташкенте с ноября 1925 по апрель 1926 учился на Курсах объединенной военной высшей школы имени Ленина (Ташкентская Объединенная военная школа имени В.И. Ленина, теперь ТВОКУ - Ташкентское высшее общевойсковое командное училище).
В 1927 году он закончил Московскую артиллерийскую школу (Люсиновская артшкола им. Красина. ) и стал командиром взвода. При выпуске, закончив школу во втором десятке из ста с лишним человек, он выбрал свою старую часть - конноартиллерийский дивизион. Теперь 11 кавдивизия находилась уже в районе Оренбург-Орск-Уральск. Дивизия комплектовалась из бывших областей казачьих войск - Оренбургской и Уральской. В этот период Н.Н. Великолепов - командир взвода 11 конно-арт. дивизиона (г. Оренбург), затем командир конной полковой батареи 46 Уральского кавалерийского полка (г. Уральск) и потом начальник штаба дивизии, пом. начальника штаба полка по разведке и командир 1 дивизиона 11 конно-арт. полка 11 кав. дивизии (г. Оренбург)С 1931 по 1935 гг. был командиром конной полковой батареи 46 Уральского кавалерийского полка, 11 кавдивизии.
В 11 кавалерийской дивизии он прослужил, в общей сложности, почти 12 лет.Осенью 1939 г. участвовал в походе в Западную Белоруссию (гг. Молодечно, Лида, Гродно).1938-1939 гг. - Начальник штаба 52 гаубичного арт. полка. Белорусского военного округа.
В 1940 г. закончил артиллерийские краснознаменный курсы усовершенствования командного состава (АККУС, г. Пушкин) и, по окончании курсов, был назначен в управление начальника артиллерии Западного особого военного округа, в отдел боевой подготовки (начальник 1 отдела боевой подготовки Управления начальника арт. Западного особого военного округа, г. Минск).