Вероятно, добровольцем участвовал в гражданской войне в Испании.

Указом Президиума ВС СССР от 14 марта 1938г. старший лейтенант Демшин был награжден орденом Красной Звезды.

Участник Советско-финляндской войны двух эскадрилий самолетов ДБ-3 5 отдельного скоростного бомбардировочного авиаполка 14 армии.  Штурман в экипаже командира эскадрильи майора Гайкович Владимира Павловича (возможно, вместе воевали в Испании, Владимир Павлович был награжден орденом Красной Звезды тем же Указом). Эскадрильи базировались на ледовом аэродроме на р.Тулома возле пос.Мурмаши. 

Указом Президиума ВС СССР от 07 мая 1940г. капитан Демшин был награжден орденом Красного Знамени.

К июню 1941г. в составе 93 дальнего бомбардировочного авиаполка 18 авиадивизии дальнего действия. Командир полка полковник Курочкин Александр Филиппович. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф, базировался на аэродроме Скоморохи у г.Бердичев. В июне полк базировался в летних лагерях Журбинцы (в 16км. северо-восточнее г.Бердичев).

22 июня 1941г. полк был поднят по тревоге и приведен в боевую готовность №2. Самолеты полка были распределены по оперативным аэродромам- 1 и 2 авиаэскадрильи (АЭ)- Бровки, 3 АЭ- Лещин, 4 и 5 АЭ, штаб полка- Журбинцы.

23 июня 1941г. 9 самолетов 1 АЭ (в 05-29) и 7 самолетов 4 АЭ (в 05-46) вылетели на уничтожение мотомеханизированных частей и танков противника на дорогое Грубешов (Польша) через Владимир-Волынский на Луцк.

9 самолетов полка в 19-50 вылетели на уничтожение заводов в г.Краков.

24 июня полк боевых вылетов не производил.

Следующие дни боевой работы полка: 25-28 и 30 июня (на 30 июня в составе полка осталось 15 самолетов, аэродром базирования- Шельпаховка (Уманьский р-н), 01-04, 06-11, 12 (перебазирование не аэродром Парасковеевка (под Полтавой), 13-18, 25, 26, 30, 31 июля. 01,02, 06-11, 14-18 августа.

Указом Президиума ВС СССР от 02 августа 1941г. капитан Демшин был награжден вторым орденом Красного Знамени.

18 августа полк перешел на новое штатное расписание- 3-х эскадрильный состав.

21 августа полк вошел в состав 52 авиадивизии дальнего действия и был преобразован в 98 дальний бомбардировочный авиаполк. Аэродром базирования- Обоянь.

30 августа экипажи вылетели на бомбардировку танков и пехоты противника в район северо-западнее Трубчевска.

31 августа экипажи 2 и 3 авиаэскадрильи вылетели в район Почеп. В 11-30 с высоты 1300м. бомбили скопление танков и пехоты противника у с.Старопочепье. 

Следующие дни боевой работы полка: 01, 02, 06-10, 13, 14, 15, 17-28, 30 сентября, 02-03 октября 1941г.

25 сентября 1941г. около 05 часов утра, при подлете к аэродрому противника Переславль, экипаж летчик капитан Тихий Трофим Иванович, штурман капитан Демшин Николай Григорьевич- случайно зажег бортовые огни. В ответ- на аэродроме выложили ночной старт. Экипажи бомбили аэродром. В районах Лохвица и Питятин экипажи были обстреляны огнем зенитной артиллерии. Самолеты и экипажи не пострадали.

С 04 октября полк базировался на аэродроме Чернянка (Белгородская обл.).

Следующие дни боевой работы полка: 04-09, 11, 14-16, 18, 19 октября 1941г.

21 октября 1941г. в районе аэродрома Липецк потерпел катастрофу самолет экипажа: заместитель командира полка майор Гайкович Владимир Павлович, помощник штурмана авиаполка капитан Демшин Николай Григорьевич. На борту самолета находились: механик авиационный воентехник 2 ранга Корниенко Евгений Степанович, представители управления 52 авиадивизии инженер по вооружению военинженер 3 ранга Таран Иван Федорович, инженер по спецоборудованию капитан Виноградов Николай Васильевич, старший инструктор по информации старший политрук Кулаковский Михаил Михайлович. 

22 октября 1941г. погибшие в авиакатастрофе были похоронены в братской могиле на Евдокиевском кладбище Липецка.