В 1893 году Коломенкин поступил в университет. А в 1897 году, как раз когда его закончил, добился первого серьезного успеха, заняв третье место на межгородских соревнованиях фигуристов. Так с тех пор и пошло — на службе по финансовой части он был Коломенкиным, а на соревнованиях — Паниным, но в историю спорта вошел под двойной фамилией — Панин-Коломенкин. По счастью, служба оставляла ему достаточно времени и для тренировок, и для выступлений на различных состязаниях.
Мог он себе позволить и выезжать за границу. В 1904 году, например, за 4 года до игр IV Олимпиады в Лондоне, выступал на чемпионате Европы по фигурному катанию в Швейцарии, где занял третье место.
Николай Александрович Панин-Коломенкин рано открыл в себе и склонность к тренерской работе. Причем не только как практик, но и теоретик. Еще в 1902 году в журнале «Спорт» стала публиковаться с продолжением его большая работа «Теория фигурного катания на коньках». Целью ее было, как писал он сам, помочь фигуристам «привести в систему свои достижения и достичь большей чистоты исполнения». В работе подробнейшим образом разбирались различные фигуры, выполняемые спортсменами на льду.
В том же году Панин-Коломенкин приступил к практической работе в петербургском «Обществе любителей бега на коньках», обучая желающих искусству фигурного катания. А после победы на Олимпийских играх в Лондоне он оставил большой спорт и целиком посвятил себя тренерской работы. Но не оставлял работы и над теорией фигурного катания.
Правда, Николай Александрович по-прежнему продолжал выступать на стрелковых соревнованиях. Всего же с 1906 по 1917 год он был… двадцатитрехкратным чемпионом России по стрельбе из пистолета и боевого револьвера. Позже, уже в 1928 году, в советские времена, стал победителем Всесоюзной спартакиады по стрельбе из пистолета. Тогда ему было уже 56 лет.
Еще в 1910 году вышла большая книга Панина-Коломенкина «Фигурное катание на коньках», первая в России теоретическая работа, посвященная этому виду спорта. Автору были присуждены две золотые медали «За выдающееся в области спорта научное сочинение по фигурному катанию на коньках».
А спустя почти 30 лет Николай Александрович Панин-Коломенкин подготовил обширную монографию «Искусство катания на коньках», где систематизировал собранный им огромный материал по истории, теории, методике и технике фигурного катания. В то время он работал в Институте физической культуры имени П.Ф. Лесгафта, при котором была организована школа мастеров фигурного катания.
В 1939 году за научные достижения и педагогическую деятельность Панину-Коломенкину были присвоены звание доцента и ученая степень кандидата педагогических наук. Его по праву называют основоположником теории и методики современного фигурного катания. Многие российские чемпионы в этом виде спорта считали себя учениками Панина-Коломенкина.