I alle sine tidligere verv hadde han utvist en fremragende innsats og stor kapasitet. Rygg fikk en sentral rolle i det krevende arbeidet med å gjenopprette stabile og ordnede økonomiske forhold.

Ryggs første store oppgave var å rydde opp i et bankvesensom befant seg i en dyp krise. Både Norges Bank og Finansdepartementet bidro med likviditets- og soliditetsstøtte. Ved hjelp av den midlertidige administrasjonsloven fra 1923 ble det gjennomført en ordnet avvikling av banker som ellers måtte ha gått til umiddelbar konkursbehandling.

Ryggs andre store utfordring kom i 1925. Da startet arbeidet med å føre kronens verdi tilbake til førkrigsnivået mot gull, såkalt pari kurs. Dette krevde en kontraktiv politikk. Selv om den hadde bred støtte i regjeringen og Stortinget, ble den svært omdiskutert, særlig i sluttfasen og i ettertid. Den tredje utfordringen møtte han med aksjekrakket på New York børsen høsten 1929 og den internasjonale nedgangskonjunkturen som fulgte. Kronen forlot pari kurs i september 1931.

Internasjonal uro og krig truet mot slutten av 1930-tallet. Det ble Ryggs fjerde utfordring. Rygg sørget for at den delen av bankens gullreserver som kunne oppbevares i utlandet var blitt sendt ut av landet. Den resterende del av reservene var ferdig pakket, og kunne transporteres ut fra Oslo, og etter hvert videre via Storbritannia til Nord-Amerika.

I april 1940 utnevnte regjeringen en ny direksjon som etter hvert fikk sete i London. Rygg ble igjen i Norge og fikk utfordringen å løse de pengepolitiske utfordringer som krigen skapte. Etter krigens slutt, ble bankens hovedsete igjen flyttet til Oslo. Den 13. juli 1945 ble Nicolai Rygg gjeninnsatt i stillingen som formann i direksjonen. Komiteen som gransket Norges Banks virksomhet under okkupasjonen, konkluderte med at banken hadde utført et stort og viktig arbeid. Rygg gikk av som sentralbanksjef 5. januar 1946.

Det var Nicolai Rygg som introduserte sentralbanksjefens årstale. Den første årstalen ble holdt den 21. februar 1922 i et fellesmøte mellom representantskapet, direksjonen og representanter for bankens avdelinger.

Rygg har også skrevet Norges Banks historie i tre bind. Første del, som dekker perioden fram til 1850, kom ut i 1918. Etter at han hadde gått av som sentralbanksjef skrev han først, i 1950, om Norges Bank i mellomkrigstiden og deretter i 1954 annen del om perioden 1850-1920.

Årstaler: 1922, 1923, 1924, 1925, 1926, 1927, 1928, 1929, 1930, 1931, 1932, 1933, 1934, 1935, 1936, 1937, 1938, 1939, 1940