Isulat ang pagpadayon niining parapoha - siya nahimong membro sa IMRO. Sa 1900 siya nahimong usa ka sekretaryo sa detachment sa Andon Kyoseto, ug sa 1901 Dechev mao ang assistant voivode sa Hristo Chernopeev sa Gorna Dzhumaya rehiyon. Sa 1901, kauban ni Hristo Chernopeev ug Yane Sandanski, siya miapil sa pagdakop ni Ellen Maria Stone. Sa 1902 si Dechev gitudlo nga voivode sa Veles, diin ang iyang detachment misulod sa Abril ug nagtukod sa mga network sa komite. Siya misupak sa mga lihok sa lokal nga pro-Serbian guerrillas sa rehiyon ug miapil sa mga gubat uban kanila. Human sa desisyon sa pagbangon sa Ilinden Uprising sa Enero 1903, si Nikola Dechev miabot sa Bulgaria. Sa Sofia nakigkita siya kang Hristo Tatarchev ug Hristo Matov, nga mga langyaw nga representante sa IMRO niadtong panahona. Mibalik usab siya sa Stara Zagora, diin iyang nahimamat ang lider sa IMRO nga si Ivan Garvanov. Sa Marso 1903 siya miadto sa Kyustendil, diin usa ka ikaduha nga Veles detachment naporma ubos sa iyang mando. Misulod siya sa Macedonia, diin niadtong Abril dihay dakong gubat batok sa regular nga kasundalohan sa Turkeya. Human sa grabeng mga kapildihan nga nasagubang sa detasman ni Nikola Dechev, siya mibalik sa Bulgaria. Sa ting-init sa mao gihapong tuig, siya miapil sa Ilinden-Preobrazhenie Uprising
, naningkamot sa pagsulod sa sulod sa Macedonia uban sa bag-ong grupo sa mga sundalo sa Septiyembre. Sa Septiyembre 25, sila gilibutan ug nakig-away sa usa ka mapintas nga gubat duol sa balangay sa Lukovo (Kratovo). Sa gubat uban sa pipila ka libo ka Turkish nga mga sundalo, labaw pa kay sa 30 mga biktima nahulog, lakip na ang Dechev, ug ang uban mibiya sa gabii ngadto sa utlanan sa Principality sa Bulgaria.