О начале его известности и первых успехах существует много разных преданий, связанных с именами Шафирова и Петра Великого. Достоверно только то, что искусно приготовленные им образцы ружей понравились Петру, который сделал его поставщиком оружия для войска во время Северной войны. Так как поставляемые Никитой Демидовым ружья были значительно дешевле заграничных и одинакового с ними качества, то Пётр в 1701 г. приказал отмежевать в его собственность лежавшие около Тулы стрелецкие земли, а для добычи угля дать ему участок в Щегловской засеке. В 1702 году ему были отданы Верхотурские железные заводы, устроенные на реке Нейве ещё при Алексее Михайловиче, с обязательством уплатить казне за устройство заводов железом в течение 5 лет и с правом покупать для заводов крепостных людей. В грамоте от того же года Никита Демидов наименован Демидовым вместо прежнего прозвища Антуфьев. В 1703 году Пётр приказал приписать к заводам Демидова две волости в Верхотурском уезде. С 1716 по 1725 год Демидов вновь построил четыре завода на Урале и один на реке Оке. Демидов был одним из главных помощников Петра при основании Петербурга, жертвуя на этот предмет деньгами, железом и т. д.