Стаж работы Николая Бирюкова по юридической профессии – 29 лет. До настоящего времени он являлся судьей Пензенского областного суда. Бирюков был назначен на эту должность Указом Президента РФ от 16 мая 1994 г. N 947 "О назначении судей федеральных судов". Являлся членом коллегии по уголовным делам. Бирюков — кандидат юридических наук, профессор кафедры уголовного права и процесса Международного независимого эколого-политологического университета (МНЭПУ). Является автором более 50 научных работ.
Как сообщало ранее "Право.Ru", в декабре 2010 года ВККС рекомендовала Бирюкова для назначения на должность судьи Верховного суда РФ.