Наталия Степановна окончила 2-й МОЛГМИ им. Н.И. Пирогова в 1973 году по специальности лечебное дело.
В 1980 году защитила диссертацию на соискание ученой степени кандидата медицинских наук "Кохлеовестибулярные синдромы при болезни Меньера и хроническом гнойном среднем отите".
1980 г.– специализация по отоневрологии в НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко
2003 г.– защита диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук "Вертебрально-базилярная недостаточность: центральные и периферические кохлеовестибулярные синдромы"
2009 г. – повышение квалификации в ГОУ ВПО Российском государственном медицинском университете МЗ РФ "общая оториноларингология"
2013-2014 гг. – обучение и получение диплома "Преподаватель высшей школы"
2014 г. – специализация по сурдологии
С 1980 и по настоящее время работает в ФГБНУ НЦН.
Н.С. Алексеева – один из ведущих специалистов в России в области отоневрологии.
Автор свыше 120 научных работ, монографии "Головокружение. Отоневрологические аспекты" (2014г.), 2 глав в Национальном руководстве по оториноларингологии (2008 и 2016) и 1 главе в Практической неврологии (2011).
12 изобретений и патентов, посвященных прикладным проблемам отоневрологии и неврологии: центральные и периферические кохлеовестибулярные нарушения, острые и хронические нарушения мозгового кровообращения, демиелинизирующие заболевания центральной нервной системы, нейродегенеративные заболевания ЦНC, опухоли головного мозга и другие заболевания головного мозга, острые и хронические заболевания ЛОР-органов, отоневрологический метод позволяет проводить дифференциальный диагноз как уровня поражения вестибулярного анализатора, так и причины заболевания.