Nicolas Le Sueur naît en 1691 à Paris. Il est issu d’une famille française de graveurs sur bois et est son membre le plus célèbre. Il est le fils de Pierre Le Sueur (1663–98) et probablement le père de Blaise Nicolas Le Sueur (1716–83). L’artiste signe ses œuvres avec les initiales "NLS".
Il s’intéresse particulièrement à la coupe clair-obscur en relation avec les gravures au trait et l’impression avec plaques à teintes. Nicolas Le Sueur exécute également les 30 feuillets pour le Cabinet Crozat (1729-42) avec cette technique. Il réalise en outre des culs-de-lampe et fait des illustrations de livres.
Nicolas Le Sueur meurt en 1764 à Paris.