Родился 16 февраля 1930 г. в г. Москве.
В 1951 г. окончил Московский юридический институт и несколько лет работал юрисконсультом.
В 1957 г. окончил адъюнктуру Всесоюзного института юридических наук. Защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Последствия преступления в советском уголовном праве» (под научным руководством известного ученого в области уголовного и исправительно-трудового права доктора юридических наук профессора Б.С. Утевского).
С 1965 г. работал во ВНИИ МВД России.
В 1974 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора юридических наук на тему: «Личность осужденных к лишению свободы и проблемы их исправления и перевоспитания».
В 1982 г. А. С.Михлину присвоено ученое звание профессора, в 1989 — почетное звание Заслуженного деятеля науки России.
С 1997 г. на должности профессора кафедры уголовного права Военного университета.
Являлся членом Научно-консультативного совета при Верховном Суде Российской Федерации, членом экспертно-консультативного совета Государственной Думы Российской Федерации, членом ученых советов ВНИИ МВД и юридического факультета МГУ.
В составе комиссии Государственной Думы Российской Федерации принимал участие по разработке проекта Уголовно-исполнительного кодекса Российской Федерации, а в составе комиссии Межпарламентской ассамблеи государств — членов СНГ — Модельного уголовно-исполнительного кодекса.
Подготовил более 40 кандидатов, 14 из которых стали докторами юридических наук.
Специалист в области уголовного и уголовно-исполнительного права. Основные направления исследования были связаны с исполнением наказаний, не связанных с лишением свободы, освобождением от наказания, проблемами самоубийств среди разных категорий населения, изучением личности осужденных к разным наказаниям, а также содержащихся под стражей подозреваемых и обвиняемых в совершении преступлений. В 2000 г. вышла монография о смертной казни в Москве, а в 1999 — в Лондоне на английском языке.
Автор (соавтор) более 520 научных работ, в том числе более 110 книг, монографий, учебников по уголовному, уголовно-исполнительному и уголовно-процессуальному праву, пособий, комментариев к Уголовному, Уголовно-исполнительному и Уголовно-процессуальному кодексам Российской Федерации, общим объемом свыше 500 печатных листов, изданных в России и за рубежом.
Умер 30 октября 2007 г.
В 1996 г. за успехи в науке Указом Президента России награжден орденом Почета, в 2001 г. — медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» 2 степени, ранее — 8 медалями СССР и знаком «Заслуженный работник МВД».