Заслуженный мастер спорта СССР (1936 — первый ЗМС среди боксёров; звания удостоен после юбилейного сотого боя), заслуженный тренер СССР (1956), судья международной категории (1958). Выступал за Москву, «Динамо».
Родился в Москве, в семье преподавателя художественного литья Московского Архитектурного института Павла Ивановича Михайлова. В 1922 году, после гибели отца и смерти матери, оказался в 13-м образцовом детском доме в Ипатьевском переулке. Участвовал в кулачных боях «стенка на стенку», проходивших у Дорогомиловской заставы.
Боксом начал заниматься в 1925 году в секции во Вхутемасе у Александра Фёдоровича Гетье, который и оставался его единственным тренером. Выступал в полутяжёлом весе (72,5—79,5 кг). Является обладателем самой быстрой в мире победы нокаутом (1934 г., нокаут на 14-й секунде матча Михайлов (СССР) — Фиэтко (Чехословакия)).
Первых крупных успехов достиг в 1928 году: чемпион Москвы и финалист Всесоюзной спартакиады (проиграл представителю Финляндии Берлунду). Чемпион СССР в полутяжёлом весе 1933—1939 (в 1927—1932 чемпионаты СССР не проводились), абсолютный чемпион СССР 1939.
12 августа 1942 года, выиграв свой последний бой у К.Бирка (показательный бой) закончил спортивную карьеру. Всего провёл 120 боёв, одержал в них 108 побед; из 8 боксёров, которым проигрывал, у 5 взял реванш.
В составе сборной СССР в 1927—1937 годах 5 раз выступал в Норвегии, Финляндии, Швеции, Дании, Чехословакии; победитель Всемирной рабочей олимпиады 1937. Всего провёл 42 боя с зарубежными соперниками, в которых одержал 38 побед, из них 20 — нокаутом.
В то время, когда Королёв выступал в полутяжёлом весе, они встречались на ринге 3 раза и все 3 боя выиграл Михайлов.
В 1936 году было утверждено звание абсолютного чемпиона СССР, разыгрывавшееся в личном поединке из 6 раундов по 3 минуты; претендовать на звание имели право чемпионы СССР в тяжёлом, полутяжёлом и среднем весе; основанием для матча служил вызов посланный претендентом во Всесоюзный спорткомитет. В 1936 г. победил Королёв (вес — 87 кг), в 1937 г. бой был остановлен из-за сильного рассечения у В.Михайлова(победа присуждена Н.Королёву) в 1939 году — Михайлов в напряжённой борьбе одержал победу по очкам (вес — 78 кг). В 1940 году Королёв послал вызов; Михайлов ответил согласием, но высказал пожелание, чтобы в соревновании приняло участие большее число боксёров; спорткомитет посчитал это нецелесообразным — в итоге матч не состоялся. Общий счёт поединков 4:2 в пользу В. П. Михайлова
Михайлов — участник Великой Отечественной войны. С начала служил в ОМСБОНДе, затем был назначен шофёром-адъютантом члена военного совета генерала К. Ф. Телегина. Сражался под Москвой, на Донском фронте и под Сталинградом. В октябре 1941 года в результате авианалёта был ранен, но вскоре вернулся в строй; в 1942 году был тяжело ранен во второй раз (тяжёлая контузия с черепным ранением) — как следствие, комиссован из рядов РККА.
После реабилитации направлен в Москву в должности заместителя начальника гаража МВО СССР. В 1945—1947 годах был начальником футбольной команды «Динамо» (Москва).
C 1945 года — на тренерской работе. Был тренером сборной СССР на Олимпийских играх в Хельсинки 1952 г., Мельбурне 1956. Ученики:
В 1946—1972 — старший преподаватель кафедры бокса Института физической культуры. Выйдя на пенсию, почти до последних дней оставался тренером-консультантом в своём родном «Динамо».
Автор книги «120 встреч на ринге» (М.: «Физкультура и спорт», 1952).