W 1914 rada naukowa tego wydziału opracowała projekt powołania Politechniki Warszawskiej, powierzając Mikołajowi Tołwińskiemu opracowanie programu specjalizacji architektonicznej, rok później stanął na czele Komitetu Organizacyjnego Wydziału Architektury Politechniki Warszawskiej.
Od 1909 uczestniczył aktywnie w pracach Towarzystwa Opieki nad Zabytkami Przeszłości.
Życie prywatne Był synem Konstantego (1820–1908), nauczyciela, przyrodnika i publicysty oraz Karoliny z Baranowskich. W 1883 ożenił się z Jadwigą Władysławą Brzozowską, córką Feliksa Brzozowskiego i miał z nią syna Tadeusza. Mikołaj Tołwiński spoczywa w rodzinnym grobowcu na cmentarzu Powązkowskim w Warszawie (kw. 217-VI-1/4).
Ważniejsze prace projekt konkursowy kaplicy Karola Scheiblera w Łodzi (z Piotrem Brukalskim), 1883, II nagr. wiele projektów w Rosji – zwłaszcza Odessa (m.in. gimnazjum męskie w Mariupolu w 1899) zakład naukowy żeński Stefanii Tołwińskiej (siostry Mikołaja) przy ul. św. Barbary 4 w Warszawie (1902) willa w Konstancinie zespół gmachów Szkoły Tramwajowej przy ul. Młynarskiej 2 w Warszawie, a obecnie III Liceum Ogólnokształcącego im. gen. Sowińskiego przy ul. Rogalińskiej 2 (wspólnie z synem, 1912) dom własny przy ul.