Улица возникла в 1960 году в посёлке Чухлинка, включив в себя ранее существовавшие 1-й (полностью) и 2-й (частично) Полевые просеки. В состав улицы включён также 3-й Институтский проезд, проходивший от Спортивной улицы (ныне Луховицкая улица) до нынешней Яснополянской улицы. В современном виде улица сформировалась только при застройке многоквартирными домами в 1960-е годы, большая часть улицы до этого не существовала. Современное название получила 20 мая 1964 года в честь Героя Советского Союза лётчика Е. В. Михайлова, который до Великой Отечественной войны жил на этой улице[1] и сбил 5 самолетов противника. В последнем бою он направил свой горящий самолёт на вражеский эшелон с горючим.
Улица проходит на юго-восток, начинаясь от улицы Коновалова. От неё начинается улица Маёвок, она пересекает Луховицкую улицу, 2-ю и 3-ю Институтские улицы. Улица Михайлова заканчивается, переходя после поворота на северо-восток в Яснополянскую улицу.
На всём протяжении улицы Михайлова по ней следуют автобусные маршруты 51, 371 и 725. В 600 м от начала улицы находится станция метро @15 СтахановскаяСтахановская, в 400 м от окончания — @15 ОкскаяОкская, в 600 м — @7 Рязанский проспектРязанский проспект.