Окрема, дещо дражлива тема — життя М.А. Павлюка в умовах німецько-румунської окупації Одеси. Під час ворожого наступу, як свідчать документи, Микола Артемович був в ополченні, у лавах «винищувального загону Ворошилівського району» (тепер — Приморський). Син Георгій партизанив у катакомбах у Нерубайському, тож сім’я періодично переховувала підпільників у себе на квартирі. У ті часи Павлюки мешкали на вулиці Фрунзе, 5, кв. 24 (нині — Балківська). Принаймні станом на 1952 рік згадувалася саме ця адреса. Підтвердженням є також імпресіоністичний пейзаж «Вулиця Фрунзе», написаний у 1939-у (у 1957-у сім’я переїхала на вулицю Подбельського, 3, кв. 39 (нині — Павла Зеленого).

Із листопада 1941-го по вересень 1942-го Микола Артемович не працював. Можливо, як і Михайло Жук, він не дочекався евакуації, а може, не міг залишити сина-підпільника. Вступ до Одеської спілки художників (із 1943-го — Спілка художників Трансністрії) — альтернативи СРХУ, змінив становище. Його взяли на роботу в художнє училище (реорганізоване окупаційною владою в Академію образотворчих мистецтв Трансністрії) викладачем рисунку і малярства.

Уже 13 вересня 1942 року М.А. Павлюк взяв участь у виставці одеських і румунських художників «Salonul Oficial» у приміщенні Академії образотворчих мистецтв (вул. Софіївська, 16 / Короля Михая І). Він також був учасником інших виставок Офіційного салону, як-от 6 червня — звітної весняної виставки у приміщенні Товариства одеських художників. У розпорядженні спілки була одна із найстаріших будівель міста — «будинок  І.М. Прокопеуса», що на розі вулиць Європейської, 23 (тоді — А. Гітлера) і Грецької, 32 [1]. Тут зосередилися адміністрація спілки, виставковий салон, а також Товариство піклування про нужденних художників та комісійний магазин з антикварним відділом при ньому.

Того самого року, 5 вересня, роботи М. Павлюка фігурували на осінній виставці художників Трансністрії «Salonul Oficial», яка знову перемістилась у приміщення Академії образотворчих мистецтв Трансністрії. Перейменування організації в Спілку художників Трансністрії, крім ідеологічних мотивів, було спричинене бажанням румунської адміністрації академії отримати щедре пожертвування на спілку від вищого керівництва Трансністрії в сумі 100 тисяч марок. На той час у спілці переважали одесити.

Існують усні перекази про Миколу Павлюка часів румунської окупації, які свідчать про його сміливість, схильність до ризику і навіть авантюрну вдачу. До речі, в академії він викладав ще й Слово Боже (стало в нагоді навчання в церковно-приходській школі).

Відомо про його участь у визволенні з гетто одеситів з мистецького кола. Про це, зокрема, згадувала художниця і педагогиня Діна Михайлівна Фруміна: «…свого часу (в часи окупації) Микола Артемович Павлюк носив рясу і довге волосся, як священник, і в цій ролі врятував батька художниці Кутєпової і матір художниці Любові Йосипівни Олександрович-Токаревої, вивівши їх з гетто…» [2]. 

Автобіографія Любові Йосипівни (дівоче прізвище Ратькіна-Олександрович), що зберігається в коледжі, містить скупі відомості про цей період: «У 1941 р., за 10 днів до війни, я приїхала в Одесу, де й застрягла, не зумівши евакуюватися, і провела тут усі роки окупації. Під час окупації ніде не працювала, а була домашньою швачкою і цим заробляла на життя, ховалася і ховала матір, оскільки частково єврейка» [3]. 

 
У часи окупації Ратькіни-Олександрович переховувались на квартирі Павлюків. Про згаданий факт порятунку з гетто, наскільки відомо, в сім’ї Токаревих не прийнято було говорити. Ймовірно, про цей вчинок старшого колеги Діна Фруміна дізналась із розповіді Милиці Кутєпової, яка до 1943 року, як і її землячка, знаходилась у Самарканді (Узбекистан).  

При відступі окупантів з Одеси в 1944-му грабунки і мародерство були звичною справою. Постраждала і академія з її музеєм. Коли Микола Павлюк дізнався, що рідкісні експонати музею завантажено на підводу, він наздогнав мародерів і вирвав у них колекцію старовинних монет. Згідно інших усних переказів, рятували експонати й інші одесити. Зокрема, про подібний епізод переповідала Тамара Іванівна Єгорова, на той час учениця академії, якій вдалося вихопити з рук злодійкуватих окупантів дві великі порцелянові вази, зокрема, роботу Василя Зайченка, яку нині можна бачити на виставці в Одеському художньому музеї з нагоди 160-річчя художнього училища. 

Як згадувала вже вище цитована Фруміна, перед приходом Червоної армії Микола Артемович разом з учнем академії підняв червоний прапор над найвищою на той час точкою Одеси – дзвінницею Свято-Успенського собору на вулиці Преображенській (56 м). Можливо, цей факт допоміг йому уникнути згодом утисків та репресій, як це сталося з його колегами Володимиром Синицьким і Всеволодом Цимпаковим.