Тайный советник, гофмейстер (с 28.03.1904, в должности с 1896). Сын Н.К. Гирса и княжны Ольги Егоровны Кантакузиной (1830—1903), внучатый племянник А.М. Горчакова, двоюродный племянник М.А. Горчакова, брат М.Н. Гирса, двоюродный брат А.А. Гирса. Родился в Яссах. Учился в с.-петербургской 6-й гимназии. Службу начал 1.10.1872 в Департаменте внутренних сношений МИД. С
1874 - младший (2-й) секретарь миссии в Швеции (служил под началом своего отца, на тот момент посланника в Стокгольме), с 1876 - 2-й секретарь миссии в Швейцарии, с 1878 - 2-й секретарь посольства в Германии. 11.07.1882 произведён в надворные советники. С 13.06.1883 2-й секретарь, с 9.02.1884 - 1-й секретарь, с 6.08.1892 советник посольства во Франции. В 1885 пожалован в камергеры. 11.07.1886 произведён в коллежские советники, 22.12.1887 - в статские советники, 17.04.1894 - в действительные статские советники.
Посланник в Бельгии (1897-1910), посол в Австро-Венгрии (1910-1913). 30.10.1913 назначен сенатором. Награждён российскими орденами Св. Владимира 3-й степ. (21.04.1891), Св. Станислава 1-й степ. (13.04.1897), Св. Анны 1-й степ. (1.04.1901), Св. Владимира 2-й степ. (1908), Белого орла (1913), медалями «В память царствования имп. Александра III» и «В память празднования 300-летия царствования дома Романовых», а также иностранными орденами: Вазы 3-й степ. (Швеция, 1873), Св. Олафа кавалерским крестом (Швеция, 1876), Вендской короны кавалерским крестом (Мекленбург-Шверин, 1879), Изабеллы Католички командорским крестом со звездой (Испания, 1879), Льва и Солнца 2-й степ. со звездой (Персия, 1879), Красного орла 3-й степ. (Пруссия, 1883), Дубового венка командорским крестом (Нидерланды, 2.08.1883), Почётного легиона кавалерским крестом (Франция, 8.09.1883), Железной короны 2-й степени (Австро-Венгрия, 10.12.1885), Князя Даниила I 2-й степ. (Черногория, 14.02.1889), Почётного легиона офицерским крестом (Франция, 24.04.1890), Почётного легиона командорским крестом (Франция, 16.11.1893), Св. Александра 2-й степ. (Болгария, 1.05.1896), Почётного легиона большим офицерским крестом (Франция, 5.11.1896), Данеброга большим крестом (Дания, 1902), Св. Маврикия и Лазаря большим офицерским крестом (Италия, 1902), Заслуг Св. Михаила, большим крестом (Бавария, 1903), Леопольда I 1-й степ. (Бельгия, 1910), Дубового венка большим крестом (Нидерланды, 1910), Св. Стефана 1-й степ. (Австро-Венгрия, 1913).
В эмиграции во Франции. Скончался в Ницце, похоронен на русском Николаевском кладбище в районе Кокад. Г.Н. Михайловский отзывался о Гирсе: «Это человек классической дипломатической школы, действительно опытный и изучивший своё ремесло».
Был женат дважды: 1) на голландке Жанн Иде (Анне Ивановне) Меер (1859-1885), 2) с 30.07.1905 на княжне Анастасии Леонидовне Урусовой (1871-1924), дочери действительного статского советника, камергера князя Л.Д. Урусова. От первого брака имел дочь Марию Николаевну (1882-1939), фрейлину, замужем за камергером маркизом В.А. Паулуччи, от второго брака - сына Сергея Николаевича (1908-?) и дочерей Анастасию Николаевну (1910-1999) и Елену Николаевну (1911-?). Обе младшие дочери служили монахинями при храме Александра Невского на улице Дарю в Париже.
