Представитель позднего классицизма. В своих произведениях (преимущественно станковые композиции, портреты, памятники) стремился внести в классицистическую скульптуру национальные и жанровые мотивы. Творчество Н. С. Пименова отмечено жанровым и тематическим разнообразием. Им созданы две скульптурные композиции для Исаакиевского собора («Воскресение» в алтаре св. Екатерины и «Преображение» в алтаре св. Александра Невского).