Nəsrəddin Qarayev 1926-cı ildə Göyçay rayonunun Ləkçılpaq kəndində anadan olmuşdur.

Nəsrəddin Qarayev Azərbaycan Dövlət Universitetinin (indiki Bakı Dövlət Universiteti) Şərqşünaslıq fakültəsini bitirmiş, ömrünün sonuna kimi Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyasında müxtəlif vəzifələrdə işləmişdir.

Nəsrəddin Qarayev 1960-1966 illərdə Respublika Əlyazmalar Fondunda (indiki Məhəmməd Füzuli adına Əlyazmalar İnstitutu), 1966-1972 illərdə Nizami adına Ədəbiyyat İnstitutunda (Nizami Gəncəvi adına Ədəbiyyat İnstitutu)işləmişdir. O, 1972-ci ildən ömrünün sonuna kimi yenidən AMEA Məhəmməd Füzuli adına Əlyazmalar İnstitutunda çalışmışdır.

Nəsrəddin Qarayev 1971-ci ildə "XIX əsr Azərbaycan ədəbi məclisləri" mövzusunda namizədlik dissertasiyası müdafiə etmişdir.

Nəsrəddin Qarayev 1982-ci ildə vəfat etmişdir.

Nəsrəddin Qarayevin elmi fəaliyyətinin əsas hissəsi XIX əsr ədəbi məclislərinin və onların fəal üzvlərinin tədqiqinə həsr olunmuşdur. XIX əsrdə Azərbaycanda təşkil olunmuş ədəbi məclislərinin fəaliyyətini ilk dəfə sistemli şəkildə Nəsrəddin Qarayev tədqiq etmişdir.

O, ilk dəfə Mirzə Həsən Qarabağinin yaradıcılığını kitab halında 1973-cü ildə nəşr etdirmişdir. "Seçilmiş əsərləri" adlı bu kitaba Mirzə Həsən Qarabağinin qəzəlləri, rübailəri, mənzum məktubları, təmsilləri, nəsihətnaməsi daxil edilmişdir.

Nəsrəddin Qarayevin vəfatından sonra çap edilmiş "XIX əsr Azərbaycan ədəbi məclisləri" adlı monoqrafiyası qiymətli tədqiqat əsəridir. Bu kitab müəllifin namizədlik dissertasiyası əsasında nəşrə hazırlanmışdır. Monoqrafiyada XIX əsrdə Azərbaycanın müxtəlif şəhərlərində fəaliyyət göstərmiş "Divani-hikmət", "Gülüstan", "Əncümənüs-şüara", "Fövcül-füsəha", "Beytüs-səfa", "Məclisi-üns", "Məclisi-fəramuşan", "Məcməüs-şüara" kimi ədəbi məclislərin fəaliyyəti təhlil olunmuş, bu məclislərin iştirakçılarının həyat və fəaliyyəti öyrənilmişdir.

O, Mir Möhsün Nəvvabın "Təzkireyi Nəvvab" əsərinin farsca hissələrini tərcümə etmiş, türkcə mətnlərinin transliterasiyasını həyata keçirmiş və həmin əsəri tərtib edərək nəşrə hazırlamışdır. N.Qarayevin çapa hazırladığı Nəvvab təzkirəsinin əlyazma və makina çapı variantları hazırda AMEA Əlyazmalar İnstitutunun elmi arxivində saxlanılır.

• Nəsrəddin Qarayev. XIX əsr Azərbaycan ədəbi məclisləri. (nəşrə hazırlayan və elmi redaktoru: filologiya üzrə fəlsəfə doktoru Vüsalə Musalı). Bakı, 2010.
• Mirzə Həsən Qarabaği. Seçilmiş əsərləri. Bakı,1973. (tərtibçi)
• Poetik məclislər. Bakı, 1987. (tərtibçi)
• Mirzə Həsən Qarabaği Yüzbaşov. Seçilmiş əsərləri. Bakı, 2000. (tərtibçi)
• Nəsrəddin Qarayev. XIX əsr Azərbaycan ədəbi məclisləri. (nəşrə hazırlayan və elmi redaktoru: filologiya üzrə fəlsəfə doktoru Vüsalə Musalı). İkinci nəşr. Bakı, 2012.

• Vüsalə Musalı. XIX əsr ədəbi məclisləri Nəsrəddin Qarayevin tədqiqatlarında. (Nəsrəddin Qarayev. XIX əsr Azərbaycan ədəbi məclisləri. Bakı, 2010).
• Vüsalə Musalı. Azərbaycan təzkirəçilik tarixi. Bakı, 2012.