Η Έλενα Νικολαΐδη γεννιέται στη Φώκαια της Μικράς Ασίας ή τη Σμύρνη το 1909 ή τo 1906 και μετά τη μικρασιατική καταστροφή εγκαθίσταται με την οικογένειά της αρχικά στη Λέσβο. Από εκεί φεύγουν για την Αθήνα και η Έλενα σπουδάζει μονωδία στο Ωδείο Αθηνών με την Αργυρώ Γκίνη. Από πολύ νωρίς είναι εμφανή όλα εκείνα τα χαρακτηριστικά και χαρίσματα στα οποία στηρίζεται μια διεθνής καριέρα. Μοναδικός φωνητικός πλούτος, υποκριτική δεινότητα, αρμονική εμφάνιση και σκηνική παρουσία, αξιοσημείωτη εργατικότητα και επιμέλεια. Μέχρι αυτή την χρονική στιγμή ´Ελληνες τραγουδιστές με διεθνή σταδιοδρομία ανήκουν στις κατηγορίες των σοπράνο, τενόρων και μπάσων. Η Νικολαΐδη θα εξελιχθεί ως η πρώτη Ελληνίδα μέτζο-σοπράνο που μπορεί να σταθεί στο παγκόσμιο στερέωμα.
Γίνεται μέλος του Ελληνικού Μελοδράματος το 1929 και τραγουδά για πρώτη φορά τον Οκτώβρη του 1930 στην όπερα του Σακελλαρίδη Το στοιχειωμένο κάστρο. Στα επόμενα πέντε με έξι χρόνια κατακτά το ρεπερτόριο της μέτζο και το 1936 φεύγει για τη Βιέννη μαζί με τον σύζυγό της Θάνο Μέλλο, αδελφό του Ηλία Βενέζη. Συμμετέχει στον διαγωνισμό Belvedere, έναν από τους σημαντικότερους διαγωνισμούς τραγουδιού στον κόσμο. Καταλαμβάνει την τέταρτη θέση, αλλά εκεί την ακούει ο σπουδαίος μαέστρος Bruno Walter ο οποίος αντιλαμβάνεται αμέσως το καλλιτεχνικό της μέγεθος και την προσλαμβάνει ως σολίστ στην Κρατική Όπερα της Βιέννης όπου κάνει το ντεμπούτο της στις 16 Δεκεμβρίου 1936. Θα παραμείνει στο δυναμικό του θεάτρου για 12 χρόνια και θα τραγουδήσει ένα ευρύ ρεπερτόριο που περιλαμβάνει όπερες των Verdi, Wagner, Rossini, Mozart, Tchaikovsky, Strauss, Puccini, Offenbach κ.ά. Το Αυστριακό Κράτος την τιμά με τον τίτλο της Kammersängerin. Παράλληλα εμφανίζεται στις μεγαλύτερες ευρωπαϊκές σκηνές και το 1948 επιστρέφει στην Αθήνα για να τραγουδήσει Carmen με την Εθνική Λυρική Σκηνή οκτώ φορές μέσα σε δύο εβδομάδες. Ο ρόλος της Carmen θα είναι ένας από τους πιο σημαντικούς της καριέρας της, με την ερμηνεία της θα βάλει την υπογραφή της και για τις επόμενες γενιές. Χρόνια αργότερα ακόμα μια Ελληνίδα, η Αγνή Μπάλτσα θα λάμψει στον ίδιο ρόλο.
Το 1949 ξεκινά ένα νέο κεφάλαιο στη ζωή της Νικολαΐδη. Στις 20 Ιανουαρίου του 1949 τραγουδά για πρώτη φορά μπροστά σε αμερικανικό κοινό στο Town Hall της Νέας Υόρκης. Το περιοδικό Time της αφιερώνει κεντρικό άρθρο: «Η μελαχρινή Έλενα Νικολαΐδη, σίγουρη και όμορφη μέσα σε ένα ανοιχτόχρωμο φόρεμα από ταφτά, βγήκε στη σκηνή του Town Hall του Μανχάταν, ένωσε τα χέρια της και άρχισε να τραγουδά. Η φωνή της, που κυμαίνεται από μια απαλή πλούσια κοντράλτο μέχρι μια λαμπρή μέτζο-σοπράνο, κινήθηκε με άνεση σε ένα ρεπερτόριο με τραγούδια των Gluck, Haydn, Schubert, Rossini, Mahler, Ravel και De-Falla το οποίο ολοκληρώθηκε με τη Σκηνή της Υπνοβασίας της Λαίδης Μάκμπεθ του Verdi. Οι θεατές έψαξαν τα προγράμματά τους για να κοιτάξουν το όνομα της τραγουδίστριας ξανά. Η τριαντάχρονη Έλενα Νικολαΐδη, που έκανε το ντεμπούτο της στις ΗΠΑ και ήταν σχεδόν άγνωστη εκτός Αθήνας και Βιέννης, είχε πετύχει μία από τις μεγάλες επιτυχίες της σεζόν.» Στην Herald Tribune της επόμενης ημέρας ο μουσικοκριτικός Jerome D. Bohm γράφει: «Στα 20 χρόνια που γράφω μουσικές κριτικές και στα διπλάσια που έχω περάσει ακούγοντας τους περισσότερους από τους καλύτερους τραγουδιστές του κόσμου, δεν έχω συναντήσει μεγαλύτερη φωνή ή τραγουδίστρια... μια πραγματική κοντράλτο με τεράστιο εύρος... Πού ήταν οι ανιχνευτές ταλέντων της Metropolitan Opera και παρέλειψαν να προσλάβουν την Έλενα Νικολαΐδη;»
Τον Δεκέμβριο του ίδιου χρόνου τραγουδά στην Elektra του Strauss με τη New York Philharmonic υπο τη διεύθυνση του Δημήτρη Μητρόπουλου, η βραδιά αυτή θα μείνει στην ιστορία. Ταξιδεύει και εμφανίζεται σε Αυστραλία και Καναδά και κάθε εμφάνισή της ακολουθείται από διθυραμβικά σχόλια. Φαίνεται πως οι κριτικές και η έντονη εντύπωση που έκανε εκείνο το πρώτο ρεσιτάλ της Νικολαΐδη στη Νέα Υόρκη έφτασαν στα σωστά αυτιά. Στις 13 Νοεμβρίου το 1951 κάνει το ντεμπούτο της στην Metropolitan Opera ως Amneris στην Aida του Verdi. Μαζί της ντεμπουτάρει ο σπουδαίος George London, ενώ το υπόλοιπο καστ, μεταξύ άλλων, περιελάμβανε τους Mario del Monaco, Zinka Milanov, και Jerome Hines. Η Έλενα Νικολαΐδη αναδεικνύεται σε πολύτιμο κεφάλαιο στον χώρο της όπερας στις Ηνωμένες Πολιτείες και μέσα στους επόμενους μήνες το Κογκρέσο θα περάσει ειδικό νομοσχέδιο που θα εξασφαλίσει άδεια παραμονής και εργασίας για εκείνη και την οικογένειά της. Το κοινό τη λατρεύει και το 1952 ψηφίζεται ως η πιο αγαπητή τραγουδίστρια της Αμερικής, με την Eileen Farrell στη δεύτερη θέση. Τραγουδά στη Metropolitan Opera μέχρι το 1955.
Το 1960 σταδιακά αποσύρεται από τη σκηνή και αποφασίζει να αφιερωθεί στη διδασκαλία. Προσλαμβάνεται από το Florida State University και παραμένει εκεί για 16 χρόνια. Το 1976 της απονέμεται το βραβείο του πιο Διακεκριμένου Καθηγητή της Χρονιάς, η μεγαλύτερη τιμή που μπορεί να αποδώσει το Πανεπιστήμιο. Την επόμενη χρονιά ο συνθέτης Carlisle Floyd την προσκαλεί να γίνει μέλος του διδακτικού προσωπικού του Houston Opera Studio που ο ίδιος είχε ιδρύσει μαζί με τον γενικό διευθυντή της Houston Grand Opera David Gockley. Ο Floyd εκτιμούσε βαθιά τη Νικολαΐδη και ήταν ήδη φίλοι και συνεργάτες. Μάλιστα, της αφιέρωσε την όπερά του Of Mice and Men. Κάποτε δήλωσε ότι ήταν μία από τις δύο ή τρεις πιο δυναμικές τραγουδίστριες που είχε δει ποτέ στη σκηνή - το είδος της τραγουδίστριας που δεν μπορούσες να πάρεις τα μάτια σου από πάνω της και πως ως δασκάλα, ήταν ασυνήθιστα επιτυχημένη στο να μεταφέρει στους μαθητές της την ατρόμητη αφοσίωσή της στο τραγούδι και την αυτοπεποίθησή της. Πράγματι, ως παιδαγωγός είχε μια δεύτερη επιτυχημένη καριέρα και συνέχισε να διδάσκει ως το 1994. Γαλούχησε σημαντικούς τραγουδιστές όπως η σοπράνο Erie Mills, ο μπάσο-βαρύτονος Eric Halfvarson, ο τενόρος Bruce Ford, ο βαρύτονος Richard Paul Fink και η μέτζο-σοπράνο Denyce Graves. Σήμερα στον κόσμο του YouTube και των μέσων κοινωνικής δικτύωσης κάτω από τις ηχογραφήσεις της ή σε αφιερώματα για εκείνη θα βρει κανείς σχόλια από μαθητές της οι οποίοι αναφέρονται σε εκείνη με λόγια ευγνωμοσύνης και τρυφερότητας. Η Niki, όπως την αποκαλούσαν, ήταν αυστηρή όταν έπρεπε, Ελληνίδα μαμά όταν υπήρχε ανάγκη, αλλά και σπουδαία γνώστης του αντικειμένου της.
Η Έλενα Νικολαΐδη άφησε την τελευταία της πνοή στο Tallahassee των ΗΠΑ, τον Νοέμβριο του 2002, σε ηλικία 96 ετών. Η μακρά ζωή της ήταν ένα συνεχές ταξίδι και στις αποσκευές της κουβαλούσε πάντα τη διάθεση για αλλαγή, για σκληρή δουλειά, την φλόγα και την αφοσίωση στην τέχνη της.