Микола Палиенко родился 30 сентября 1896 года в селе Беседка Таращанского уезда Киевской губернии (ныне Ставищенский район Киевской области). Родной брат атамана Александра Палиенко.
В 1907 году поступил в 1-й класс Белоцерковской гимназии. Окончил с серебряной медалью коллегию имени Павла Галагана в Киеве в 1914 году, поступил в Киевский университет Святого Владимира на физико-математический факультет.
1 ноября 1915 поступил юнкером в Николаевское артиллерийское училище, по окончании которого 1 апреля 1916 года в чине прапорщика был направлен на фронт Первой мировой войны. Дослужился в Русской императорской армии до поручика.
После свержения самодержавия в России и провозглашения Украинской Народной Республики, Палиенко перешёл на службу в Армию УНР. Служил сначала в артиллерийском дивизионе Алексея Алмазова, а затем в Днепровской артиллерийской бригаде войск Директории, в составе которой сражался против польских войск на Галицийском фронте, а с апреля 1919 года - против большевиков. 29 декабря 1919 года произведён в сотники, но из-за брюшного тифа не сражался в первые месяцы 1920 года. Продолжил дальше службу в 1-й Запорожской артиллерийской бригаде Армии УНР. В конце 1920 года был интернирован поляками. В 1922 году освобождён из лагерей для интернированных в Калише и уехал в Чехословакию.
В 1927 году Палиенко окончил химико-технологическое отделение Украинской сельскохозяйственной академии как инженер-технолог. В 1928 году по контракту отправился на службу в Войско Польское, учился в 1932-1934 годах в Высшей военной школе в Варшаве. В 1938 году произведён в майоры Войска Польского. Руководил орудиями 3-го дивизиона 26-го полка лёгкой артиллерии Войска Польского во время боёв в Польше против немецких войск, был ранен и попал в плен. Стараниями эмиссаров ОУН как украинский офицер освобождён и демобилизован. В 1940-1943 годах работал инженером на заводе по варению сахара в Переворске и директором в Городенке.
В июне 1943 года Палиенко поступил добровольцем на службу в 14-ю ваффен-гренадерскую дивизию СС «Галичина», пройдя переподготовку в Бенешове. Был инструктором на подстаршинских курсах в Пожече. От Ваффен-СС получил звание штурмбаннфюрера СС, эквивалентное званию майора вермахта. Командовал дивизионом тяжёлой артиллерии и артиллерийской батареей боевой группы майора Байерсдорфа. В феврале-марте 1944 года в составе этой группы участвовал в операциях против советских партизан в Любашёвском районе. Был прикомандирован к генерал-квартирмейстерской части Герда фон Рундштедта.
С марта 1944 года Палиенко проходил трёхмесячный курс командиров артиллерийских дивизионов в Амстердаме. Как командир 4-го артиллерийского дивизиона, считавшегося лучшей и наиболее боеспособной частью дивизии, участвовал в бою под Бродами против советских войск, в котором дивизион понес огромные потери.
Убит 21 июля 1944 года во время битвы за Броды недалеко от Княже, при попытке выхода из окружения. Его сын Василь, вступивший в дивизию вместе с отцом, сумел прорваться из окружения и отступил с немцами на Запад, оставшись в дивизии до конца. Часть выживших солдат артиллерийского дивизиона ушла в УПА, другая часть осталась на стороне немцев.
==================================
Не одобряю выбор тех украинских офицеров УГА и УНР, которые в годы Второй Мировой Войны пошли в дивизию "Галичина", а не в УПА, но глубоко уважаю тех из них, кто побывав в дивизии какое-то время, затем все-таки ушел в лесную армию (большая часть из них сделала это в конце июля - начале августа после боя под Бродами, не желая отступать с немцами на Запад и воевать на чужой земле за чужие интересы). К сожалению, мы так и не узнаем, какой выбор сделал бы Микола Палиенко, погибший под Бродами, в том случае, если бы он остался жив.
Тем не менее, этот человек заслуживает уважения хотя бы за то, что посвятил всю свою жизнь борьбе за независимость своей страны и свободу своего народа, даже если выбрал для этого спорный и сомнительный метод в последний год своей непростой жизни. В 1939 году он честно отдал свой воинский долг Польше, которой давал присягу, защищая ее от немецких оккупантов; в военных преступлениях и карательных акциях он не запачкался, перед немцами не лебезил, нацистскую идеологию не разделял; искренне считал, что идет в дивизию служить Украине, а не Германии. Пожалуй, данный момент можно считать ключевым и главным при оценке этой неординарной личности.