Als Sohn des Goldschmiedes Jan Michielsz. van Miereveld (1528-1612) wurde Michiel van Miereveld 1567 in Delft geboren. Ein auf den 1. Mai präzisiertes Geburtsdatum überliefert Karel van Mander. Er nennt auch die Lehrer von Van Miereveld, die nicht näher bekannten Maler „Willem Willemsz." und „Augustijn". Den Angaben bei Van Mander zufolge handelte es sich bei letzterem um einen Schüler von Anthonie Blocklandt, bei dem Van Miereveld seine Lehre von 1581 bis 1583 in Utrecht fortsetzte. Bald darauf kehrte er nach Delft zurück und wandte sich der Porträtmalerei zu.
Dabei orientierte er sich stilistisch an den Werken von Jacob Willemsz. Delff. 1587 trat er der Delfter St. Lukasgilde bei. 1607 gab die Stadt Delft bei Van Miereveld ein Porträt von Prinz Maurits von Oranien in Auftrag, das zum Ausgangspunkt seines künstlerischen Ruhmes wurde, denn als Hofmaler des Statthalters wurde Van Miereveld zum gefragten Bildnismaler der Patrizier in Delft und anderen holländischen Städten. Sein Ruhm reichte bis nach England, denn prominente Personen wie der englische Botschafter Sir Dudley Carlton ließen sich in Den Haag von ihm porträtieren. 1625 trat Van Miereveld in die Den Haager St. Lukasgilde ein und wurde im selben Jahr vom Statthalter Frederik Hendrik zum offiziellen Hofmaler berufen. Am 27. Juni 1641 starb Van Miereveld in Delft. Seine immer noch florierende Werkstatt wurde von seinem Enkel Jacob Willemsz. Delff weitergeführt.
Die zahlreichen Aufträge konnten nur mit einem großen Werkstattbetrieb bewältigt werden. Einige Lehrlinge und Assistenten waren für das Beiwerk oder Repliken nach prominenten Aufträgen verantwortlich. Van Mierevelds Schwiegersohn Willem Jacobsz. (Jakobszoon) Delff (Delft) fertigte zahlreiche Reproduktionsstiche nach seinen Werken an. Zu seinen Schülern zählt – neben den Söhnen Pieter und Jan van Miereveld – auch Paulus Moreelse, der wie Jan Anthonisz. van Ravesteyn dem Stil Van Mierevelds treu blieb.
