Etter en periode som assistent på arkitektkontor ble M. ansatt i sin fars murmesterforretning i Kristiania i 1891, og i 1897 etablerte han egen arkitektpraksis samme sted. Etter Ålesund-brannen hadde han kontor der 1904 - 09, delvis i kompaniskap med Alfred Christian Dahl. I perioden 1910 - ca. 1920 var han i kompaniskap med Ove Ekman og Einar Smith i firmaet Ekman, Smith & Michalsen; etter Ekmans død og sønnen Eystein M.s inntreden het firmaet M., Smith & M., og etter 1925 bare M. & M. Alene og i kompaniskap med andre har M. vært arkitekt for en rekke betydelige bygg; noen av dem må regnes blant hovedverkene i nyere norsk arkitekturhistorie. I slutten av 1890-årene oppførte han en rekke forretningsgårder i Kristiania; 4–5 etasjers teglgårder med jernskjelett og store vindusåpninger og ofte helt kledd med naturstein. Prinsens gt. 25 (1898 - 99) utmerker seg ved sin fasade inspirert av engelsk Queen Anne-stil, med store, karnappformede vinduer i fem etasjer, fasade av glatthuggen klebersteinskvadre og nesten flatt tak. Sandefjord kirke (1900 - 03) er typisk for århundreskiftet med en blanding av middelalderinspirerte elementer. Formen på det høye, spisse vesttårnet er en arv fra gotikken, mens de rundbuede vinduene og lombardiske bånd er inspirert av romansk arkitektur. Fasadene er av delvis upusset, delvis pusset tegl med forskjellige farger for veggflater og lisener. Tilbyggingen av Oslo børs (1909 - 10) er en meget heldig løsning på en vanskelig oppgave: utvidelse av Chr. Grosch' klassisistiske bygning (1826 - 28). Ved forlengelsen av sidefasadene har M. gjentatt Grosch' fasadeskjema, mens den nye sydfasaden har fått en annen variant av den klassiske tempelfasade med foranstilte, doriske søyler. Studentersamfundet i Trondheim, utført 1927 - 29 sammen med sønnen Eystein M., er et av hovedverkene innen 1920-årenes klassisisme i Norge. Konkurranseutkastet viste en lav, sylindrisk salsbygning med halvkuleformet kuppel, tilknyttet en nærmest rektangulær del med selskapslokaler. Ved utførelsen ble veggene i den sylindriske delen forhøyet og kuppelen sløyfet. Bygningen var rødpusset med sparsomme, klassisistiske detaljer i grått. Den runde hovedsalen ligger midt i den sylindriske delen og har form som et sirkus med imitert telttak. Bygningen ble belønnet med Houens fonds premie 1931.