Nicolae Steriade a intrat în Flotila militară din Corpul Grănicerilor, cu gradul de locotenent, fiind numit comandant al bricului-goeletă "Emma", prima navă cu destinație militară din flotila de război a Moldovei, intrată în dotare în anul 1843. În anul 1844 a fost avansat la gradul de căpitan, comandând aceeași navă, care îndeplinea serviciul staționar în portul Galați. În anul 1847 a trecut la comanda Batalionului I de Marină. La 1 noiembrie 1854 a fost avansat la gradul de colonel, comandând în anii următori nava de brandvahtă "Galați" de la Gura Siretului.
În urma Congresului de Pace de la Paris (1856), care a pus capăt Războiului Crimeii (1853-1856), Moldovei i s-a retrocedat partea de sud a Basarabiei - județele Cahul, Ismail și Bolgrad (Moldova dintre Prut și Nistru - Basarabia, a fost ocupată de către Imperiul țarist în anul 1812). Ca urmare, porturile Reni, Ismail și Chilia au impus dotarea cu poliție fluvială. În aceste împrejurări, la 15 aprilie 1857 colonelul Nicolae Steriade a înaintat hatmanului Moldovei, Nicolae Mavrocordat, un raport în care releva necesitatea asigurării controlului pe toată întinderea Dunării până la Mare, control pentru care trebuia afectat un număr de marinari și vase. În vederea supravegherii acestei frontiere extinse, a elaborat un proiect pentru înființarea unei flotile pe Dunăre, de care ocârmuirea acestui Prințipat are neapărată trebuință spre statornicirea osăbitelor măsuri polițienești și buna orînduială pe la toate aceste porturi și în toată cuprinderea granițelor dinspre Dunăre.
În acest proiect, Nicolae Steriade arăta că pentru buna organizare a pazei porturilor Moldovei erau necesare un vapor cu o putere de cel puțin 50 CP pentru portul Galați, cu bărcile sale și șase șalupe canoniere. Pentru navele viitoarei flotile, prin același raport colonelul Nicolae Steriade a propus ca personal un ofițer comandant, opt ofițeri superiori, patru cadeți subofițeri, 21 de subofițeri, 178 de marinari, 16 tunari și șase muzicanți. Acest proiect, care poate fi considerat unul dintre primele programe navale din istoria modernă a Marinei noastre militare, a fost aprobat de caimacanul N. Konaki-Vogoride, colonelul Nicolae Steriade fiind numit comandant al serviciului de brandvahtă pe toată întinderea maritimă a Prințipatului.
După realizareaUnirii Principatelor Române în anul 1859, Nicolae Steriade a fost numit comandantul Flotilei Moldovei, iar în anul 1860, când prin O. Z. din 6 octombrie, ministrul de Război, generalul Ion Emanoil Florescu a decretat ca flotila de pe întregul curs al Dunării să formeze un singur corp, a fost numit provizoriu, comandant superior al Flotilei, fiind însărcinat prin același ordin să inspecteze Flotila din Moldova.
Aprobând cele cuprinse în Ordinul ministrului de Război, prin O. Z. nr. 147 din 22 octombrie 1860, domnitorul Alexandru Ioan Cuza a decretat unirea definitivă a flotilelor din cele două Principate, reconfirmându-l în același timp pe colonelul Nicolae Steriade în funcția de comandant superior al întregului corp.
În perioada în care colonelul Nicolae Steriade s-a aflat la conducerea Flotilei unite a Principatelor Române (1860-1863), s-a dispus ca bugetele afectate Flotilei să fie întrebuințate atât pentru construcția de șalupe canoniere și luntre, cât și pentru creșterea efectivelor Flotilei. În anul 1862, fostul vapor "Prințul Vogoride" a fost trimis la Șantierul Naval din Linz pentru a fi transformat în navă de război. În acești ani a început și procesul de modernizare a uniformei marinarilor, s-au luat măsuri pentru pregătirea corespunzătoare a personalului de specialitate al Flotilei, organizându-se primul concurs pentru Școala Navală din Brest.
Prin Î. O. Z. nr. 1321 din 27 decembrie 1863, Nicolae Steriade a fost numit inspector al cordonului Dunării, făcând parte din Statul Major al Inspecției din București, subordonat Corpului Grănicerilor. În anii următori a făcut parte în continuare din Statul Major al Inspectoriei 1 sau al Inspectoriei 2 din Corpul Grănicerilor.
Colonelul Nicolae Steriade a rămas în istorie ca primul comandant al Flotilei Moldovei și primul comandant al Flotilei Unite a Principatelor Române, susținând asiduu procesul de dotare și modernizare a capacității primului nucleu al viitoarei Marine Militare române.