Архитектор Николай Константинович Толвинский окончил Императорскую Академию художеств, в 1889 году переехал работать в Одессу.
В Одессе по его проектам построено множество заметных зданий. Это Корпус факультетов физики и химии университета; комплекс зданий медицинского факультета; ремесленное, народное и женское училища; школа садоводства по Французскому бульвару; корпус юридического и исторического факультетов с библиотекой (сейчас – Научная библиотека).
Кроме того, Земская управа и «офис» Судебных Установлений, завершившие композицию Привокзальной площади; высшие женские курсы на Торговой улице, № 15; комплекс Куяльницкого курорта; жилые здания – дома по улице Херсонской (Пастера 28); на Канатной, 10; на углу улиц Преображенской и Новосельского.
В 1891 году Толвинскому поручена реконструкция дворца Потоцкого-Нарышкиной по улице Софиевской, 5а, для Музея изящных искусств (ныне – Одесский художественный музей).
В селе Петровка Одесской области расположен памятник культуры государственного значения – поместье Курисов, восточная часть в 1810-1820 годах возведена неизвестным архитектором, а западная – в 1891-1892 годах – Н.К. Толвинским.
В 1900 году избирается ординарным профессором Варшавского политехнического института по кафедре архитектуры и переезжает в Польшу.
Умер Николай Константинович Толвинский 7 декабря 1924 года в Варшаве.