После окончания училища Николай Филиппович Федяй проходил службу на должностях инструктора практического обучения, старшего инструктора практического обучения – начальника лаборатории Двинского ВАРТУ войск ПВО страны. После окончания академии и успешной защиты диссертации на актуальную для ВВС тему был назначен на должность преподавателя кафедры «Ракетно-артиллерийское вооружение (и боевая эффективность)».

Николай Филиппович является талантливым педагогом и высококвалифицированным ученым в области авиационного вооружения. Научные направления его деятельности — это обоснование тактико-технических требований к управляемым ракетам класса «воздух—воздух», теоретические основы построения ракетно-бомбардировочных установок, систем управления авиационным вооружением и авиационного артиллерийского вооружения.

Является автором более 80 научных работ, среди которых (в соавторстве) 8 учебников для слушателей и курсантов академии и других высших военных авиационных инженерных и технических учебных заведений.

После увольнения из Вооруженных Сил Н. Ф. Федяй работал на преподавательских и научных должностях кафедры ракетно-артиллерийского вооружения (и боевой эффективности).

Награжден орденом «За службу Родине в Вооруженных Силах СССР» 3 степени и 11 медалями.