от 30 августа 1923 г. демобилизован, убыл на родину. По увольнению в запас Н. С. Тимофеев в течение 5 лет работал токарем по металлу на вагоноремонтном заводе Октябрьской ж. д. в Петрограде. Затем устроился на завод «Большевик», токарем по металлу и нормировщиком заводоуправления. При разделении завода переведен на завод им. Кирова, где работал заведующим тарифно-нормировочного бюро, начальником отдела организации труда. 15 марта 1936 г. Н. С. Тимофеев вновь был определен в кадры РККА и назначен преподавателем и руководителем учебной группы Ленинградского вечернего учебного центра ЛВО. В апреле 1937 г. переведен преподавателем тактики на Ленинградские КУКС запаса РККА. С декабре 1939 г. на этих же курсах и. д. начальника учебной части, а с июня 1940 г. – пом. начальника курсов по учебно-строевой части. В ноябре 1940 г. полковник Н. С. Тимофеев назначен начальником штаба 1-й моторизованной бригады ЛВО. С марта 1941 г. вступил в должность начальника штаба 237-й стрелковой дивизии, находившейся на формировании в г. Петрозаводск. С началом Великой Отечественной войны дивизия с 22 июня 1941 г. вошла в состав 7-й армии Северного фронта и после отмобилизования с 25 июня была передислоцирована в район ст. Лоймола, Суоярви. С 5 по 10 июля 1941 г. переброшена на Северо-Западный фронт в 11-ю армию. С середины июля 1941 г. части в составе 16-го стрелкового корпуса 11-й армии, затем сформированной на его базе Новгородской армейской оперативной группы вела тяжелые оборонительные бои на новгородском направлении. Во второй половине июля она совместно с частями 70-й и 183-й стрелковых, 21-й танковой дивизий участвовала во фронтовом контрударе под Сольцами, в ходе которого было нанесено поражение соединениям 56-го немецкого танкового корпуса генерала Э. Манштейна. В начале августа части вели ожесточенные бои с немецкой дивизией СС «Мертвая голова», где противник понес большие потери. Затем дивизия вела оборонительные бои на новгородском направлении в составе 48-й армии, сформированной на базе Новгородской армейской оперативной группы. В ходе их попала в окружение. По выходу из него в сентябре 1941 г. дивизия расформирована, полковник Н. С. Тимофеев назначен начальником штаба 189-й стрелковой дивизии Ленинградского фронта. Части в составе 42-й армии вели оборонительные бои под Пулково. Н. С. Тимофеев выдвинут на должность командира дивизии. 16 декабря 1941 г. направлен в Уральский военный округ на формирование 159-й стрелковой дивизии (вступил в командование с 3 января 1942 г.). До апреля 1942 г. дивизия находилась на ст. Верещагино Молотовской обл., затем была передислоцирована на ст. Рада Тамбовской обл., где вошла в 3-ю резервную армию. С июля 1942 г. части в составе 60-й армии Воронежского фронта принимали участие в Воронежско-Ворошиловградской оборонительной операции, в обороне г. Воронеж. 7 августа 1942 г. полковник Н. С. Тимофеев снят с должности «за проявленную в бою трусость и предательское поведение, выразившееся в оставлении поля боя и непринятии мер к восстановлению порядка в частях дивизии», отдан под суд. Военным трибуналом 31 августа 1942 г. осужден на 8 лет ИТЛ без поражения в правах и без лишения воинского звания с отправкой на фронт.
