В 1927 году призван в Красную Армию. С 1930 года член ВКП(б). Службу проходил в 23-й стрелковой дивизии. За 14 лет службы прошёл путь от красноармейца до командира полка. В 1938 году окончил высшие офицерские курсы «Выстрел». В сентябре 1939 года участвовал в освободительном походе РККА в Западную Украину, где был контужен разрывом польской гранаты. Это послужило одной из причин его столь ранней смерти в 1943 году.
Начало Великой Отечественной войны встретил под Каунасом в должности командира 89-го стрелкового полка. После начала боевых действий вывел полк из-под угрозы окружения. В дальнейшем командовал полком в боях на Северо-Западном фронте. 15 сентября 1941 года был легко ранен под Демянском. В декабре того же года направлен в Томск (Сибирский военный округ) для формирования 284-й стрелковой дивизии и вскоре назначен её командиром.
В начале июля 1942 года в районе станции Касторная под Воронежем дивизия получила боевое крещение. В течение 5 суток дивизия вела упорные бои, задерживая продвижение немецких войск.
Во второй половине сентября 1942 года дивизия под командованием Н. Ф. Батюка прибыла на Сталинградский фронт и была включена в состав обороняющейся в городе 62-й армии.
Под руководством командира дивизии полковника Николая Филипповича Батюка, 284 стрелковая дивизия с сентября 1942 г. с исключительным упорством отражала многочисленные атаки превосходящих сил пехоты противника, его танков, многочисленной авиации и не допускала его прорыва от высоту 102, 0 к р. Волга.
По приказу командующего армией дивизия заняла оборону в районе Мамаева кургана, при этом подполковник Батюк заблаговременно принял меры для изучения и внедрения в подчинённых войсках новых тактических приёмов ведения боя в городских условиях. На месте командир дивизии умело организовал оборону и систему огня дивизии, что позволило ей долгое время удерживать занимаемые позиции. Много времени проводил на переднем крае, изучая обстановку и управляя боем. Среди солдат получил прозвище «огнеупорный».
В январе 1943 года части дивизии перешли от обороны к наступлению и вскоре очистили от окружённых немецких войск часть города, пленив при этом около 3000 солдат и офицеров и трёх генералов.
По завершению Сталинградской битвы 284-я стрелковая дивизия была награждена орденом Красного Знамени и преобразована в 79-ю гвардейскую стрелковую дивизию. Н. Ф. Батюк был награждён орденами Красного Знамени и Кутузова 2-й степени, а 1 марта 1943 года ему было присвоено воинское звание «генерал-майор»
В дальнейшем до середины июля 1943 года дивизия занимала оборону по правому берегу р. Северский Донец и с началом Изюм-Барвенковской наступательной операции перешла в наступление. В последний день операции 27 июля 1943 года Николай Филиппович Батюк внезапно умер от разрыва сердца.
Похоронен на правом берегу Северского Донца вблизи деревни Голая Долина, ныне село Долина Славянского района.
"Мы похоронили его у памятника Артему, на берегу Северного Донца, потом перенесли его останки в Сталинград, на Мамаев-курган, ибо он был душой сражения за Мамаев курган, за город на Волге." В.И. Чуйков.
При реализации проекта используются средства государственной поддержки, выделенные в качестве гранта в соответствии с распоряжением Президента Российской Федерации № 93-рп «Об обеспечении в 2017 году государственной поддержки некоммерческих неправительственных организаций, участвующих в развитии институтов гражданского общества, реализующих социально значимые проекты и проекты в сфере защиты прав и свобод человека и гражданина» и на основании конкурса, проведенного Фондом президентских грантов.
