Sein erster TV-Dreh war eine Episodenhauptrolle für die ARD in Dr. Sommerfeld – Neues vom Bülowbogen. Nach einem Aufenthalt in New York absolvierte er von 2000 bis 2003 seine Schauspielausbildung an der Fritz-Kirchhoff-Schule in Berlin, die er mit der Bühnenreife beendete. Seither war Nicolai Tegeler in zahlreichen Fernseh-, Film- und Bühnenrollen zu sehen.
2019/2020 realisierte Nicolai Tegeler in Eigenregie und einer gemeinsamen Produktion von Cellophane Films und I like Stories den Spielfilm: “Zu den Sternen” – dieser lief national und international auf unterschiedlichen Filmfestivals. Es ist sein zweiter Spielfilm, aber der Erste, bei dem er komplett allein für die Regie verantwortlich war. Im Herbst 2021 war der Spielfilm in ausgewählten Kinos in Deutschland und Österreich zu sehen. Außerdem erwarb der öffentlich rechtliche Sender MDR die Lizenzrechte für 3 Jahre.
2018 brachte er zusammen mit Christian A. Schnell den Jedermann nach Potsdam in die St. Nikolaikirche. Hierbei wirkte er nicht nur als Schauspieler, sondern auch als Producer und war mit verantwortlich für die künstlerische Leitung. Im Herbst 2022 bringt er nun zusammen mit Sabine Crippa den Jedermann zurück- dieses Mal nach Beelitz zur Landesgartenschau und das Open Air.
Seit 2015 spricht er als Nachfolger von Klaus Herm die Rolle des Hutchinson Hatch in der auf Michael Koser basierenden Hörspielreihe Professor van Dusen.
2021 gründete Tegeler gemeinsam mit Tobias York die Filmproduktion I LIKE STORIES GmbH mit Sitz in Berlin. Ziel ist die Entwicklung, Durchführung und Produktion von fiktionalen Film, TV, Web und Streamingproduktionen – egal ob als Spielfilm oder als Serie.
Seit 2019 moderiert Tegeler das Talk-Format Tegeler trifft… bei Hauptstadt.TV. Hier stellt er dem Zuschauer verschiedene Persönlichkeiten und deren Lieblingsorte vor.