1753 wurde Nikolaus Pacassi als Nachfolger von Jean Nicolas Jadot de Ville-Issey Leiter des Hofbauamtes. Alle wichtigen Bauprojekte haben auch mit dem kaiserlichen Hof zu tun. Dazu zählen vor allem der Umbau von Schloss Schönbrunn und die Planung des Redoutensaaltraktes in der Wiener Hofburg sowie der Neubau und Barockisierung von Teilen der Prager Burg. Im Oktober 1772 schied er auf eigenen Wunsch aus dem Dienst des Hofbauamtes aus und war dann bis zu seinem Tode nur noch als Berater tätig. Neben seiner Tätigkeit als Architekt war er seit 1756 auch Professor an der Accademia di San Luca in Rom.
1764 wurde Pacassi in den Ritterstand, 1769 in Freiherrnstand geadelt. Der Hofbaurat Johann Baptist von Pacassi war sein Sohn.
1756–1759 Errichtung der Theresienkirche in der Nadelburg
1760 Neugestaltung des Redoutensaales der Hofburg und Instandsetzung der Hofbibliothek. Damit hängen auch die Planungen für die Flügelbauten der Hofbibliothek beim Redoutensaal und der Augustinerkirche zusammen, aus denen der Josephsplatz besteht. Diese Bauten wurden von seinem Nachfolger Franz Anton Hillebrandt weitergeführt.
1761 Neubau des Speisesaaltraktes im Blauen Hof im Schloss Laxenburg
1765–1770 Choranbauten bei der Pfarrkirche Laxenburg
Pacassi, Nikolaus Franz Leonhard Freiherr von (vollständiger Name); Pacassi, Nikolaus Franz Leonhard Ritter von (vollständiger Name); Pacassi, Nicolò; Paccassi