С 12 июня 1922 года по 3 июля 1922 года командир взвода 86-й Грязовецкой роты особого назначения.
С 3 июля 1922 года по август 1922 года командир пулеметного взвода 116-й части особого назначения (ЧОН) Вологодской губернии, г. Вологда.
С августа 1922 года по 10 января 1923 года командир 3-й роты Вологодского батальона 116-й части особого назначения (ЧОН) Вологодской губернии, г. Вологда.
С 10 января 1923 года по 10 февраля 1923 года командир отдельного литерного взвода 116-й части особого назначения (ЧОН) Вологодской губернии, г. Вологда.
С 10 февраля 1923 года по 26 апреля 1923 года командир взвода 3-й роты 7-го отдельного Пролетарского Вологодского батальона, г. Вологда.
С 26 апреля 1923 года по 11 мая 1923 года отстранен от должности с преданием суду.
С 11 мая 1923 года по 1 сентября 1923 года командир взвода 3-й роты 7-го отдельного Пролетарского Вологодского батальона, г. Вологда.
С 31 мая 1923 года по 2 августа 1923 года участвовал в окружных лагерных сборах в г. Петрограде.
29 августа 1923 года на основании аттестационной комиссии командирских курсов лагерного сбора признан к занятию занимаемой должности соответствующим.
С 1 сентября 1923 года по 18 июня 1924 года командир взвода 3-й роты 380-го Вологодского батальона, г. Вологда.
С 18 июня 1924 года по 8 июля 1924 года находился в распоряжении политического секретариата Вологодского Губвоенкомата.
С 14 июля 1924 года по 1 октября 1924 года политрук 9-й батареи, 3-го артиллерийского дивизиона, 1-й артиллерийской бригады береговой обороны морских сил Балтийского моря, г. Кронштадт.
С 1 октября 1924 года по 1 октября 1925 года политрук 6-й батареи, 3-го артиллерийского дивизиона, 1-й артиллерийской бригады береговой обороны морских сил Балтийского моря, г. Кронштадт.
С 18 июля 1925 года по 19 августа 1925 года находился в краткосрочном отпуску.
С 1 октября 1925 года по 11 сентября 1926 года политрук 8-й батареи, 3-го артиллерийского дивизиона, 1-й артиллерийской бригады береговой обороны морских сил Балтийского моря, г. Кронштадт.
С 20 июля 1926 года по 12 августа 1926 года находился в краткосрочном отпуску.
С 11 сентября 1926 года по 1 октября 1929 года слушатель параллельных курсов при военно-морском училище имени М. В. Фрунзе, г. Ленинград.
С 15 мая 1927 года по 31 мая 1927 года находился в краткосрочном отпуску.
С 30 августа 1927 года по 14 сентября 1927 года проходил морскую практику плавания (14 дней в плавании) на учебном судне «Комсомолец» при штабе Береговой обороны МСБМ.
С 15 сентября 1927 года по 16 октября 1927 года находился в краткосрочном отпуску.
С 18 июня 1928 года по 7 сентября 1928 года проходил морскую практику плавания (79 дней в плавании) на учебном судне «Ленинград» на Балтийском флоте.
С 1 октября 1929 года по ноябрь 1931 года командир корабля 3-го ранга (бронекатера) отдельного отряда судов реки Днепр.
В 1929 году прошел вторую чистку ВКП (б).
С ноября 1931 года по ноябрь 1934 года слушатель военно-морского факультета военно-морской академии РККА имени К. Е. Ворошилова, г. Ленинград.
15 марта 1932 года объявлен ударником.
26 июня 1933 года, будучи на морской практике, стоя на вахте, штурманом на сторожевом судне «Циклон» Кириллов Н. К. посадил судно на мель, за что Народным Комиссаром по военным и морским делам ему было наложено взыскание – 15 суток гауптвахты и вынесен строгий выговор.
В 1933 году прошел третью чистку ВКП (б).
С ноября 1934 года по декабрь 1936 года в звании капитана-лейтенанта служил помощником командира корабля на миноносце «Ленин» Краснознаменного Балтийского флота.
С декабря 1936 года по август 1938 года в звании капитана 3 ранга служил командиром миноносца «Ленин» Краснознаменного Балтийского флота.
22 февраля 1938 года награжден юбилейной медалью «ХХ лет РККА».
В 1938 году выступил в защиту Якира И.Э., с которым воевал в годы гражданской войны, за что был исключен из ВКП (б).
С августа 1938 года по апрель 1939 года член постоянной приемочной комиссии РКВМФ (рабоче-крестьянского военно-морского флота), г. Ленинград.
С апреля 1939 года по 22 июня 1941 года капитан 2 ранга, преподаватель Высших специальных курсов командного состава РКВМФ, начальник кафедры тактики, г. Ленинград.
31 июля 1939 года восстановлен в ВКП (б).
9 января 1941 года в газете «Красный флот» № 7 опубликована статья Кириллова Н.К. «Тактическое использование артиллерии миноносцев».
31 января 1941 года Кириллов Н.К. упоминается в статье «О методах преподавания во вмузах» в газете «Красный флот» № 25.
С 22 июня 1941 года по 4 сентября 1942 года участвовал в Великой Отечественной войне в должности старшего оператора Морской группы Ленинградского фронта, начальника штаба охраны водного района Ленинградской военно-морской базы.