В период с 1930 по 1938 год Николаи имел несколько встреч с Гитлером, Гиммлером, Геббельсом, Гессом, Розенбергом и другими, предлагал им свои услуги, но гитлеровцы якобы отказались от сотрудничества с ним.
В архиве Николаи, изъятом при его аресте, обнаружено письмо Гиммлера от 15 июня 1934 года, в котором последний вежливо отказывается от сотрудничества с Николаи не по личным, а по деловым причинам.
С 1935 по 1945 год Николаи работал в качестве референта-советника в Институте истории новой Германии в Берлине.
Николаи обратился к следствию с заявлением, в котором просит предоставить ему возможность собственноручно изложить свой опыт руководства работой германской разведкой примерно по следующим разделам:
1. Разведывательная служба немецкого генерального штаба в период Первой мировой войны — контрразведка, печать, пропаганда.
2. То же самое в период между Первой и до конца Второй мировой войны, но с учетом, что Николаи в подробности этого периода не был посвящен и не имеет возможности изложить свои личные впечатления и наблюдения.
3. Русская оккупационная зона Германии, как объект разведки, контрразведки и пропаганды и как база для организации со ответствующими советскими органами разведывательной службы на другие страны.
Ссылаясь на свой преклонный возраст (72 года), Николаи просит в случае, если ему будет разрешено выполнить эту работу, создать ему для этого благоприятные условия во внетюремной обстановке.
НКГБ СССР считает целесообразным:
1. В течение ближайших двух-трех недель продолжить активные допросы Николаи в целях выявления возможного его сотрудничества с гитлеровской разведкой.
2. За этот же срок закончить проверку Николаи по имеющимся в НКГБ СССР агентурным разработкам и материалам.
3. В случае, если не будет установлена причастность Николаи к работе разведки гитлеровской Германии, предоставить ему возможность написать свои заметки по указанным выше вопросам, для чего освободить его из тюрьмы, поместить под охраной и наблюдением на одной из конспиративных квартир НКГБ СССР в окрестностях Москвы и обеспечить необходимые условия для этой работы».
Внизу документа на имя Сталина стояла подпись наркома госбезопасности генерала армии В. Меркулова.
В дальнейшем с Вальтером Николаи работали переводчица старший лейтенант госбезопасности С.В. Суходолец, которую он принял за свою соотечественницу, которая имела высокий уровень языковой подготовки, и следователь советских органов государственной безопасности подполковник А.А. Болховитин. Первые допросы проводил следователь Следственной части по особо важным делам полковник Лев Леонидович (Аронович) Шварцман.
