Nhân dân Hà Nội chiếm Bắc Bộ phủ 19/8/1945 - Ảnh: Tư liệu

Trong Ủy ban Khởi nghĩa Hà Nội khi đó, ông Thân được giao đại diện cho giới công thương. Sinh ra ở làng Đình Bảng (Bắc Ninh) - vùng quê không chỉ giàu chất văn hóa mà còn có truyền thống sản xuất, thương mại. Tháng 3/1945, lợi dụng sự kiện Nhật đảo chính Pháp, ông Thân cùng một số bạn tù Sơn La vượt ngục thành công. Sau đó ông được cử tham gia lãnh đạo phong trào cách mạng ở Hà Nội. Bà con buôn bán ở Hà Nội, nhất là ở các phố Hàng Ngang, Hàng Đào, Hàng Bồ có nhiều doanh nhân tư sản gốc Đình Bảng, Bắc Ninh và có quan hệ rất chặt chẽ. Ông đã tranh thủ tình đồng hương và khơi dậy tinh thần yêu nước của bà con, vận động ủng hộ tinh thần, vật chất cho Mặt trận Việt Minh.

Trong sự kiện ngày 19/8/1945 ở Hà Nội, sau cuộc mít tinh trước Nhà hát Lớn, quần chúng chia làm hai cánh đi chiếm các cơ quan đầu não của chính quyền thân Nhật tại Hà Nội. Cánh thứ nhất do ông Nguyễn Khang dẫn đầu tiến công vào Bắc Bộ phủ, sau đó đánh tiếp ra Sở Bưu điện, Nhà băng Đông Dương… Cánh thứ hai do ông Nguyễn Quyết chỉ huy tiến công vào trại Bảo an binh (đối diện rạp chiếu phim Majestic - nay là rạp Tháng Tám). Ông Thân tham gia cánh thứ nhất.

Cuộc khởi nghĩa ở Hà Nội thành công đã lan nhanh ra cả nước làm nên thành công của cuộc cách mạng Tháng Tám kỳ diệu do Đảng lãnh đạo.

Sau cách mạng Tháng Tám, ông Thân và vợ là bà Phan Thị Sáng trúng cử đại biểu Quốc hội khóa I. Sau kháng chiến chống Pháp, chiểu theo Sắc lệnh số 175 (ngày 14/4/1948) của Chủ tịch Hồ Chí Minh, ông Nguyễn Duy Thân được cử làm Phó chủ tịch Ủy ban Kháng chiến hành chính và Thường vụ Liên khu 1 (Việt Bắc). Ông mất khi đang theo học tại Trường Đảng tại Bắc Kinh (Trung Quốc) năm 1952 khi chưa kịp chứng kiến thành công của 9 năm kháng chiến trường kỳ.