Vor seiner Professur für Digitales Planen und Bauen an der TH Köln war Niels Bartels sechs Jahre lang als Bauleiter und Innovationsmanager beim Unternehmen Goldbeck tätig. Er hat außerdem zwei Jahre lang als Projektmanager bei DU Diederichs Projektmanagement gearbeitet.

2015 hat er seinen Masterabschluss Baubetrieb an der Bergischen Universität in Wuppertal gemacht und anschließend an der Technischen Universität in Dresden promoviert.