W 1845 roku został zaś sekretarzem biskupa Johanna Theodora Laurenta.
Kiedy bp Laurent musiał opuścić kraj pod naciskiem antyklerykałów, Nicolas Adames tymczasowo objął stanowisko wikariusza apostolskiego.
7 maja 1848 roku został mianowany prowikariuszem apostolskim wikariatu w Luksemburgu.
Biskup 27 marca 1863 roku papież Pius IX mianował go biskupem ze stolicą tytularną Halicarnassus, jednocześnie mianując go wikariuszem apostolskim Luksemburga w miejsce rezygnującego z tego stanowiska Johanna Theodora Laurenta. Sakrę biskupią przyjął z rąk arcybiskupa Nicolasa-Josepha Dehesselle’a 29 czerwca 1863 roku, w kościele Notre Dame w Luksemburgu. Jako dewizę biskupią przyjął słowa Succure miseris („Daj pomoc potrzebującym”).
W grudniu 1869 roku uczestniczył w Rzymie w obradach soboru watykańskiego I.
27 czerwca 1870 roku Wikariat Apostolski Luksemburga został przemianowany na diecezję, w konsekwencji czego Nikolaus Adames został pierwszym biskupem diecezji luksembuskiej.