Det viktiga 2-1-målet kom i den 78:e minuten efter förarbete av David Alaba. Den österrikiske stjärnan skickade in en prefekt passning från vänsterkanten.
Bollen damp ner framför fötterna på inbytte Michael Gregoritsch som trots bevakning stötte in 2-1 från nära håll.
I matchens absoluta slutskede kom sedan spiken i kistan. Marko Arnautovic, även han inbytt, rundade den nordmakedonske målvakten innan han skickade in slutresultatet 3-1.
Snyggt ledningsmål
Det var också Österrike som, i en intensiv första halvlek, öppnade målskyttet i den 18:e minuten.
Ledningsmålet var en uppvisning i både precision och avslut. Med en riktig drömpassning hittade Marcel Sabitzer fram till Stefan Lainer i straffområdet. Lainer hoppade upp med båda fötterna och satte med bredsidan 1-0 på volley.
Båda lagen spelade offensiv fotboll och tio minuter efter 1-0-målet fick Nordmakedonien utdelning.
En österrikisk spelare slarvade vid en rensning och drog bollen på egen spelare.
Nationens första målgörare i ett mästerskap
Bollen studsade tillbaka mot eget mål och efter kollision med en motståndarspelare tappade målvakten Daniel Bachmann bollen. Goran Pandev fångade upp och slog in 1-1 i öppet mål.
37-årige Pandev, som sköt Nordmakedonien till EM, blev också nationens första målgörare i ett mästerskap.
En bit in i den andra halvleken fick Pandev också chansen att bli tvåmålsskytt.
Enis Bardhi levererade en suverän passning bakom backlinjen fram till just Pandev. Den sistnämnde försökte lyfta bollen över Bachmann men den österrikiske målvakten räddade.
Trots att Nordmakedonien flyttade upp rejält i slutet av matchen stod Österrike pall och vann efter målet i den 90:e minuten med 3-1. Därmed har Österrike tagit nationens första seger i ett EM-slutspel.
KLIPP: Så var Österrike–Nordmakedonien