Родился в 1911 году в селе Глеваха Васильковского района Киевской области (Украина)  в семье рабочего.

В Красной Армии с 1931 года. По комсомольскому набору учился в авиационно-технической школе, закончил ее в 1932 году, после чего служил техником в авиационной бригаде.

Служил в Забайкалье. В 1939 году участвовал в боях на Халгин Голе. За 17 успешных боевых вылета был награжден орденом Красного Знамени.

На фронте с июня 1941 года.  Закончил войну уже в должности командира 94-го гвардейского штурмового авиаполка.

За решительные действия в боях и умелое руководство полком Президиум Верховного Совета СССР Указом от 27 июня 1945 года присвоил ему звание Героя Советского Союза.

После войны подполковник Хвоя Н.Ф. продолжал службу в Советской Армии.

В 1954 году по состоянию здоровья уволился в запас.