Русский революционер, народник; клички: «Дворник», «Петр Иванович», «Безменов», «Иван Васильевич».
В 1875 году поступил в Технологический институт (Санкт-Петербург). Был в том же году исключён за участие в студенческом движении и выслан на родину в Путивль.
В 1876 году побывал в Киеве, где познакомился с революционерами, но не примкнул ни к одной из групп. Осенью 1876 вернулся в Санкт-Петербург, поступил в Горный институт и стал одним из деятельных организаторов общества «Земля и воля». Весной 1877 года ушёл «в народ», жил в Саратовской губернии среди старообрядцев, надеясь со временем реформировать староверие в революционную религию.
В 1878 году вернулся в Санкт-Петербург и принял участие в пересмотре программы и устава общества, стремившегося к большей централизации. Михайлов участвовал в боевых предприятиях землевольцев: неудачной попытке освобождения арестованного товарища, подготовке покушения на шефа жандармов Н. В. Мезенцова и других акциях. В 1879 году Михайлов устроил Н. В. Клеточникова в III Отделение и был в курсе всех действий жандармерии.
Талантливый организатор, Михайлов требовал от товарищей жесткой дисциплины, разработал эффективную систему конспирации, за что получил кличку «Дворник». В 1879 году после Липецкого и Воронежского съездов, когда произошёл раскол «Земли и воли», Михайлов вошел в состав Исполнительного комитета террористической «Народной воли». Он наладил работу подпольных типографий, занимался финансами партии.
Принимал активное участие в террористической деятельности. Арестован в ноябре 1880 году и был судим в 1882 году по «Процессу 20-ти». На суде выступил с речью, в которой доказывал, что подсудимые не «шайка убийц», как её представил прокурор, а партия, борющаяся за «вознесение интересов народа выше интересов единодержавия». Смертный приговор был заменен Михайлову вечной каторгой. Умер в Алексеевском равелине Петропавловской крепости.