В 1847 году кончил курс кандидатом, а в 1850 году после защиты (оставшейся ненапечатанной) диссертации «О правлении четырёхсот в Афинах» был удостоен Санкт-Петербургским университетом степени магистравсеобщей истории. В том же году Н. А. Астафьев поступил преподавателем истории во второй кадетский корпус, а в 1856 году был принят в Петербургский университет приват-доцентом по кафедре всеобщей истории; в 1864 году был утверждён штатным доцентом, но в следующем году оставил университет.
В 1863 году вместе с единомышленниками основал «Общество для распространения Священного Писания в России»; после утверждения устава общества был в 1869 году избран его председателем и постоянно занимал эту должность на протяжении нескольких десятилетий; составил «по записям, воспоминаниям, письмам и годовым отчётам» очерк о его происхождения и деятельности (СПб.: тип. Е. Евдокимова, 1895. — 298 с.).
С открытием в 1867 году в Санкт-Петербурге историко-филологического института Н. А. Астафьев получил в нём кафедру всеобщей истории, которую занимал почти до самой смерти.
«Македонская гегемония и её приверженцы» (СПб., 1856);
«Древности вавилоно-ассирийские по новейшим открытиям» (три публич. лекции, СПб., 1882);
«Опыт истории Библии в России в связи с просвещением и нравами» («Журн. Мин. нар. просв.». — 1882—1889; отд. изд.: СПб., 1889 и 1992);
Литература религиозно-нравственного содержания
Кроме многочисленных брошюр («Молишься ли ты?», «День воскресный — день отдыха», «Грех - болезнь души и ее исцеление», «Карлик Закхей в долине Эйнфиш (Из Palmzweige)» и др.
Краткое руководство к чтению Нового Завета: С прил. вида р. Иордана, 2 карт и пл. / Новое изд. Н. А. — СПб.: тип. А. Якобсона, 1882. — 27, [5] с.: ил., карт., пл.
Оглавления, или Краткое изложение содержания каждой главы св. книг Нового завета и псалмов, как пособие к чтению Нового завета и Псалтири. — СПб.: тип. А. Якобсона, 1883. — VI, [2], 55 с.
Пособие к чтению книг Нового завета и Псалтиря[sic]: С прил. вида р. Иордана, 2 карт и план. Иерусалима / Сост. Н. Астафьев. — М.: т-во И.Д. Сытина, 1898. — 91, [4] с.: ил., карт., план.
Пособие к разумному чтению Библии. С прил.: Оглавление к Пятокнижию Моисееву / Сост. Н. Астафьев. — М.: А. Д. Ступин, 1899. — 64 с.
О духе времени. — М.: И. К. Голубев, 1899 (Санкт-Петербург). — [6], 104 с. (изд. 2-е. — 1900)
Мысли и заметки / Н. А. Сер. [1]-2. — СПб.: тип. П.П. Сойкина, 1890—1891. — 2 т.
учебная литература
Курс истории средних веков, составленный по лекциям проф. Н. А. Астафьева в Императорском С.-Петербургском историко-филологическом институте (1880, 1883)
