Ved mellemlegene i 1906 i [[Athen]] var Niels Petersen en del af det 20 mandshold, der vandt [[sølvmedalje]] i holdgymnastik. Ved legene i 1908 var han med på det tilsvarende hold, der opnåede en fjerdeplads i samme disciplin, og fire år senere vandt han sammen med 19 andre danske deltagere [[bronzemedalje]] i holdgymnastik efter frit system,<ref name=sr>{{cite web | url = https://www.sports-reference.com/olympics/athletes/pe/niels-petersen-1.html | title = Niels Petersen | publisher = sports-reference.com | access-date = {{dato|9-11-2018}} | archive-date = 18. april 2020 | archive-url = https://web.archive.org/web/20200418122207/https://www.sports-reference.com/olympics/athletes/pe/niels-petersen-1.html |url-status=dead }}</ref> Desuden deltog han i 1912 i den individuelle samlede konkurrence, hvor han blev en delt nummer 34.<ref name=sr />
Personbillede_savnes Sport