Nikolaos Kessanlis wurde 1930 in Thessaloniki geboren. Er studierte von 1950 bis 1955 Malerei an der Hochschule der Bildenden Künste Athen bei Yannis Moralis und arbeitete zur gleichen Zeit als Assistent für Jannis Spyropoulos und Nikos Nikolaou. Die Arbeiten jener Zeit veranschaulichen den Einfluss den der Kubismus, damals die wichtigste moderne akademische Ästhetik, auf sein Werk hatte. Er erhielt ein Stipendium vom Italienischen Institut in Athen und zog 1955 nach Rom, um Restaurierung am Instituto Centrale del Restauro zu studieren. Dort arbeitete er als Restaurator für die Kirche der Eremitani in Padua im Rahmen der Restauration ihrer Wandgemälde. In Italien gründete er zusammen mit Yannis Gaitis, Dimitris Kontos, Vlassis Caniaris und Kostas Tsoclis die Gruppe Sigma.
Nachdem er sein künstlerisches Wissen unter Beweis gestellt hatte, wurde er 1981 an der Hochschule der Bildenden Künste Athen zum Professor ernannt und ließ sich im darauffolgenden Jahr dauerhaft in Athen nieder. Bis 1996 fungierte er ebenfalls als Rektor der Hochschule.
Als rastloser Künstler, der niemals aufhörte, mit Techniken und Methoden zu experimentieren, schaffte er es über traditionelle Malwerkzeuge hinauszugehen und sich während seiner gesamte Karriere als ein führender Vertreter der Avantgarde zu behaupten. Von den konventionelleren post-kubistischen Kompositionen bewegte er sich weiter zur informellen Kunst, zum abstrakten Expressionismus, dann zur artes mechanicae und schließlich zu seinen fotomechanischen Werken, die auf lichtempfindlicher Leinwand oder Zement geschaffen wurden, mit denen er heute in Verbindung gebracht wird.
Das Jahr 1961 markierte für Kessanlis eine Wende hin zu äußerst zeitgenössischen Betrachtungen. In jenem Jahr ließ er sich in Paris nieder, wo er enge Beziehungen mit der Kunstgruppe der „neuen Realisten“ und ihrem Theoretiker Pierre Restany knüpfte. Während dieser Zeit machte er sich mit der Verwendung von gefundenen Objekten (objets trouvés) und Textilien vertraut, was zur Begründung seiner Gestures-Serie führte. Fünf Jahre später entwickelte er seine fotomechanische Technik, die er in seiner Reformations-Serie verfeinerte. Von diesem Zeitpunkt an schwankte er zwischen der Malerei (die er in den 1990er-Jahren wieder aufnahm) und seiner Vorliebe für die Mechanik.
Er stellte seine Werke bereits im Jahr 1952 aus und zeigte dann drei Arbeiten im Panhellenio. Seine allererste Einzelausstellung fand in der Obelisco-Galerie in Rom im Jahr 1957 statt. Zu seinen namhaftesten Ausstellungen seither zählen unter anderem: die Biennale di Venezia (1958, 1976, 1988), die Biennale von São Paulo (1961,1963), die Paris Biennale of Young Artists (1963, 1965) Nikos Kessanlis (Retrospektive 1955–1997), das Mazedonische Museum für Zeitgenössische Kunst, Thessaloniki (1997), die Athens Biennale (2007), Nikos Kessanlis: From Matiere to the Image, Nationales Museum für Zeitgenössische Kunst, Kulturzentrum Elefsina (2007).
Nikos Kessanlis verstarb 2004 in Athen. Seit seinem Tod wurden mehrere Retrospektiven seines Werks ausgerichtet (AD Gallery (2006), Nationales Museum für Zeitgenössische Kunst, Athen (2007)) und 2009 wurde eine Monografie über sein Werk veröffentlicht.
