Н. П. Лихачев --- автор более 200 научных трудов. Он много занимался изучением русского иконописания, истории дворянского родословия, государственных учреждений и приказного делопроизводства в России XV--XVII вв. Им были разработаны целые направления вспомогательных исторических дисциплин (дипломатика, палеография, сфрагистика и другие). Он собрал уникальные коллекции русских, восточных и западноевропейских рукописей, монет, печатей, икон. В число трудов Н. П. Лихачева вошли: "Библиотека и архив московских государей в XVI столетии" (1894), "Палеографическое значение бумажных водяных знаков" (1899; в 3 ч.); "Обзор русской археографии XIX столетия" (1902), "Древнейшая сфрагистика" (1906), "Материалы для истории русского иконописания" (1906; в 2 ч.), "Западная и русская дипломатика и сфрагистика Древнего Востока" (1907), "Материалы для истории византийской и русской сфрагистики" (1928--1930; в 2 ч.) и другие.