Михаил Сергеевич Спиров родился в с. Вышегорском Сергачского уезда, Нижегородской губернии (совр. Горьковская область) в семье священника. В 1917 г. закончил медицинский факультет Московского университета. Работал помощником прозектора анатомии Высшей Московской медицинской школы. Ученик В. Н. Тонкова. В дальнейшем, он помощник прозектора, а затем и прозектор анатомии Киевского медицинского института (КМИ). Затем старший прозектор анатомии Ленинградской Военно-Медицинской академии, старший ассистент кафедры анатомии Ленинградского педагогического института им. Герцена. В 1930 г., Ученый Совет Киевского медицинского института избрал М. С. Спирова заведующим кафедры нормальной анатомии. Звание профессора присвоено в 1932 г. В 1937 г. присуждена ученая степень доктора медицинских наук. Был председателем Киевского областного научного общества анатомов, гистологов и эмбриологов.
Похоронен на Байковом кладбище г. Киева.
Читал в КМИ лекционный курс "Анатомия человека". Исследовал развитие хромафинной и интерренальной систем, пути циркуляции спиномозговой жидкости. Михаил Сергеевич Спиров поддерживал и развивал научные направления всех своих предшественников, однако наибольших успехов достиг в лимфологии. М. С. Спиров создал большую школу лимфологов, среди его учеников такие известные исследователи, как А. И. Свиридов, А. А. Сушко, Л. В. Чернышенко, И. А. Кавуненко и др.
"Лимфоотток от слепой кишки и червеобразного отростка происходит в лимфатические узлы, расположенные по ходу подвздошно-ободочной артерии. Различают нижнюю, верхнюю и среднюю группы лимфатических узлов этой области. Нижняя группа узлов находится у места деления подвздошно-ободочной артерии на ее ветви, т. е. вблизи илеоцекального угла; верхняя располагается у места отхождения подвздошно-ободочной артерии; средняя лежит примерно на середине расстояния между нижней и верхней группой узлов по ходу подвздошно-ободочной артерии. Лимфа от этих узлов вливается в центральную группу брыжеечных лимфатических узлов". (М. С. Спиров).
В судебной медицине применяется послойное исследование мягких тканей шеи по "методу Спирова", с выделением блуждающих нервов, их образований и сонной артерии.
Вот что пишет в своих воспоминаниях член-корреспондент НАН, академик АМН Украины, профессор И. М. Трахтенберг. "Выпускники института военных лет передавали друг другу восхищенный рассказ – свидетельство очевидцев – о его (М. С. Спирова) эвакуации из Киева. В отличие от своих коллег-профессоров, отбывших в Челябинск обремененными всяческим домашним скарбом, багаж Михаила Сергеевича состоял, в основном, из анатомических препаратов. Среди них – пожелтевшие от времени человеческие кости черепа, позвонки, сочленения конечностей. Так и ехал до самого Челябинска старый профессор в окружении узлов с сухо постукивавшими в них костями, предназначенными для обучения студентов анатомии. Именно по ним на Урале осваивали в последующем студенты курс остеологии".