Родился 20 декабря 1964 г. в г. Костроме в семье рабочих.
В 1991 г. окончил Ивановское пожарно-техническое училище Министерства внутренних дел СССР, в 2000 г. - Балтийский государственный технический университет "Военмех" им. Д. Ф. Устинова по специальности "экономика и управление на предприятиях (машиностроения)".
В 1983-1985 гг. проходил срочную службу в Вооруженных силах СССР.
С июня 1985 г. по ноябрь 1991 г. работал в военизированной пожарной части №5 Костромы.
С декабря 1991 г. по январь 1993 г. - председатель кооператива "Пульс".
С 1993 по 2018 г. - директор ООО "Предприятие "Фэст" (специализируется на производстве нижнего белья, бандажей, автомобильных аптечек, детских удерживающих устройств и др.). С 2018 г. - заместитель директора этой организации.
10 декабря 2000 г. выдвигался в Костромскую областную думу III созыва по избирательному округу №2. С результатом 12,65% голосов занял третье место из шести, победу в округе одержал кандидат от КПРФ Валерий Ижицкий (22,02%).
В 2000-х гг. возглавлял Костромское региональное отделение Народной партии РФ (до марта 2004 г. лидером партии был Геннадий Райков, затем Геннадий Гудков, признан иноагентом, внесен в список экстремистов и террористов).
7 декабря 2003 г. баллотировался по списку Народной партии в Государственную думу РФ IV созыва (был первым номером в Костромской региональной группе). По итогам голосования в Думу не прошел, так как партия набрала 1,18% голосов избирателей и не преодолела пятипроцентный избирательный барьер.
В 2004-2005 гг. депутат Костромской областной думы III созыва. 14 марта 2004 г. был избран по Костромскому одномандатному округу №6 (шел как самовыдвиженец), набрал 52,87% голосов избирателей. Ближайший соперник, декан технологического факультета Костромского государственного технического университета Валерий Тягунов, получил 10,62%. В Думе Владимир Михайлов входил во фракцию "Промышленная".
С июля 2005 г. по декабрь 2011 г. состоял в партии "Единая Россия". В 2007-2011 гг. - заместитель секретаря политического совета Костромского регионального отделения партии.
В 2005-2010 гг. - депутат Костромской областной думы IV созыва. 4 декабря 2005 г. был избран от "Единой России" по Костромскому одномандатному округу №6. Набрал 45,47%, второе место занял самовыдвиженец, директор ЗАО "Сельхозкорпорация" Юрий Цветков (18,47%). Владимир Михайлов входил во фракцию "Единая Россия", в 2005-2007 гг. был ее руководителем. Состоял в комитете областного парламента по науке, образованию, культуре и спорту.
В 2010-2015 гг. - депутат Костромской областной думы V созыва. 10 октября 2010 г. был избран от "Единой России" по Костромскому одномандатному округу №6. Набрал 55,27% голосов избирателей, второе место занял кандидат от КПРФ Ринат Мусин, 18,84%. Член фракции "Единая Россия", входил в комитет по экономической политике и предпринимательству.
2 декабря 2011 г. Владимир Михайлов вышел из партии "Единая Россия".
В 2015-2020 гг. - депутат Костромской областной думы VI созыва. 13 сентября 2015 г. был избран от Костромского регионального отделения политической партии "Яблоко" по одномандатному округу №6. Набрал 38,00% голосов избирателей. Его ближайший соперник, кандидат от "Единой России" Георгий Хомяк, получил 23,37%. Также выдвигался по списку "Яблока", однако партия по единому округу не получила депутатских мандатов, набрав 2,49% голосов. Член комитета Думы по бюджету, налогам, банкам и финансам, не входит ни в одну из фракций.
18 сентября 2016 г. баллотировался в Государственную думу РФ VII созыва от партии "Яблоко" по Костромскому одномандатному округу №107 (Костромская область). С результатом 5,73% занял пятое место из девяти кандидатов. В округе победил единоросс Алексей Ситников (38,12%).
28 декабря 2017 г. Владимир Михайлов подал в Центризбирком РФ документы, необходимые для самовыдвижения на выборы президента России. Ранее в Костроме состоялось собрание группы избирателей в его поддержку. 31 января 2018 г. заявил о решении снять свою кандидатуру, так как ему не удалось собрать 300 тыс. подписей избирателей, необходимые для регистрации кандидатом.
В июле 2019 г. был избран председателем Партии социальной защиты (член партии с мая того же года).
С 2020 г. - депутат Костромской областной думы VII созыва. 13 сентября 2020 г. вновь избран по одномандатному округу №6. Получил в свою поддержку 46,06% голосов избирателей (баллотировался от Партии социальной защиты). Второе место заняла кандидат от "Единой России", главный врач Костромской областной детской больницы Ольга Баранова (28,41%). Член комитета облдумы по бюджету, налогам, банкам и финансам.
23 декабря 2023 г. на съезде Партии социальной защиты в Москве был выдвинут кандидатом в президенты РФ на выборах 2024 г. 24 декабря 2023 г. представил в Центризбирком пакет документов для выдвижения на выборах главы государства..
Председатель костромской областной общественной организации Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов (с апреля 2017 г.).
Заслуженный изобретатель РФ (2008).
Имеет патенты, свидетельства на полезные модели и промышленные образцы, в т. ч. на детское удерживающее устройство для использования в транспортных средствах, гидромассажное устройство, станок для наматывания медицинской ваты в рулоны и др.
Женат, имеет трех сыновей и дочь.