Han var dog nærmest hvad man ville kalde et naturtalent, så malerskolen bragte ham ikke meget nyt. Hans talent var indlysende.
I tiden i København var han med til at stifte Grønningen og startede der også sin karriere som udsmykker af offentlige bygninger. Blandt andet malede han udsmykningerne i loftet på Det Kongelige Teaters nye scene, Stærekassen.
Livet i hovedstaden blev måske lidt for hektisk, for han søgte tilbage til Sydfyn og slog sig ned på Thurø. Her malede han tusindvis af portrætmalerier og fortsatte sit arbejde med udsmykning af offentlige bygninger. Blandt andet på Odense Rådhus og det nye rådhus i Svendborg, hvor han malede tre vidunderlige fresker i byrådssalen.
Sammen med Kai Nielsen er Niels Hansen utvivlsomt en af de største kunstnere som Sydfyn har bidraget med til dansk kunst.