Ο Νίκος Βιτζηλαίος αποφοίτησε από τη σχολή Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης με Δίπλωμα Μηχανικού, Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης και Διδακτορικό Δίπλωμα τα έτη 2004, 2005 και 2010, αντίστοιχα. Εργάστηκε ως Μεταδιδακτορικός Υπότροφος στο University of Alberta, Canada (2011-2012) και Επιστημονικός Συνεργάτης στο University of Denver, USA (2013-2015). Το διάστημα 2016-2017 εργάστηκε ως Lecturer\Senior Lecturer στο Kingston University London, UK. Από το 2017 εργάζεται ως Assistant Professor στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του University of South Carolina, Columbia SC, USA όπου διευθύνει το Unmanned Systems & Robotics Lab. Το ερευνητικό του έργο στους τομείς της ρομποτικής αυτόνομων οχημάτων και του αυτοματισμού έχει χρηματοδοτηθεί από εθνικά προγράμματα, την Ευρωπαϊκή Ένωση καθώς και τα Εθνικά Ιδρύματα Ερευνών ΗΠΑ (NSF) και Καναδά (NSERC). Από το 2016 είναι Fellow της Higher Education Academy στο Ηνωμένο Βασίλειο και από το 2019 Senior Member της IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).