Родился в Петербурге в семье потомственных дворян Варшавской губернии, отец — Антон Антонович Трояновский был военным врачом, родной брат отца — Александр Антонович, революционер, впоследствии советский дипломат.
Окончил ГТК (1929), мастерскую Птушко.
Основные работы:
1932 г. — работа в киногруппе экспедиции на ледоколе «Александр Сибиряков» по Северному Морскому пути. В пути у ледокола льдами были разрушены гребные винты, практически под самодельными парусами корабль вышел в Тихий океан, для ремонта ледокол был направлен в Японию, где был снят полнометражный фильм «Большой Токио».
1934 г. — участие в экспедиции (вместе с оператором А.Шафран) на корабле «Челюскин». После того, как корабль был зажат льдами, вместе с небольшим отрядом («отряд Муханова») на собаках ушёл на материк для вывоза отснятого материала.
1937 г. — съёмки первой экспедиции на Северный полюс, высадка группы Папанина. Созданный Трояновским фильм «На Северном полюсе» окупил в валюте все расходы на экспедицию, состоявшей из четырёх 4х-моторных и одного 2х-моторного самолёта.
1939 г. — Съемки секретных полярных экспедиций ЭОН1-ЭОН3 (киноматериалы до сих пор закрыты).
1941—1945 гг. — съёмки на фронтах Великой Отечественной войны. Материалы использовались в выпусках Союзкиножурнал, в числе первых съёмок — оборона Одессы.
Снимал военный парад 7 ноября 1941 года, по вине НКВД речь И. Сталина не была снята на параде. Постановочная съёмка «выступление Сталина на параде 1941 года» происходила 27 ноября 1941 в декорациях, построенных в одном из залов Кремля. Съёмочная группа состояла из М. А. Трояновского (оператор), Л. В. Варламова (режиссёр) и И. В. Сталина (играл самого себя), на съёмке также присутствовал Н. С. Власик. Съёмка описана в опубликованных дневниках М.Трояновского.
Руководитель фронтовой киногруппы Кавказского фронта (1942—1943). На основе снятого материала в 1943 году был сделан полнометражный фильм «Битва за Кавказ» (режиссёр Л.Варламов), по неизвестным причинам упоминание о Малой земле было исключено из фильма, также не был выпущен подготовленный киноочерк «Малая Земля».
С декабря 1943 года до июня 1944 года — начальник Управления фронтовых киногрупп.
В 40-е — 50- годы снимал полярные экспедиции, делал фильмы об освоение Арктики, за фильм «В центре Арктики» получен приз на фестивале в Венеции, по категории «лучший документальный географический фильм». В 1962 году снимал первый перелёт по маршруту Москва-Антарктида. В 60-е годы работал в Сирии и Египте, снимал строительство Асуанской плотины.
Работал с Давидом Шоломовичем.
Жена — Елизавета Дмитриевна Уварова-Трояновская, составитель книги о М. А. Трояновском.