Поступил на завод в 1887 году чертежником. Работал конструктором, заведующим техническим бюро, помощником директора завода. В 1890 году стал представителем завода в Севастополе, руководил работами по заказам Морского ведомства, в 1893 году во Франции изучал опыт изготовления корабельных башенных установок. В годы русско-японской войны заводом был резко увеличен выпуск башенных артиллерийских установок для судов Морского флота. Была построена одна из первых русских подводных лодок «Водобронный миноносец» (не была использована).

В 1904 году было начато новое производство — проектирование паровых турбин (в 1907 году приступили к их производству). Н.Д. Лесенко — автор книги «Санкт-Петербургский Металлический завод», изданной в 1896 году. На Всемирной выставке в Париже в 1900 году завод награжден тремя золотыми и четырьмя серебряными медалями. Николай Данилович был приглашен на завод в 1932 году в качестве главного конструктора по специальному производству, где и работал до своей смерти в 1936 году.