Фёдор Михайлович родился в 1898 г., в селе Порелуч ныне Новгородской области в бедной крестьянской семье.
В тяжелом труде закалялась его воля, вырабатывалась смелость и отвага. В десятилетнем возрасте он начал работать пастухом, а позднее помогал отцу на лесосплаве. В 17 лет он поступил в школу юнгов в Кронштадте, после ее окончания был направлен на действительную военную службу в Балтийский флот. Морскому делу он обучался в учебно-минном отряде, на корабле «Николаев», затем служил на линкоре «Севастополь», на эскадренном миноносце «Эмир Бухарский».
Федор Михайлович принимал активное участие в Февральской и Октябрьской революциях, встречался с Лениным, участвовал в штурме Зимнего дворца, был избран членом Кранштадского Совета рабочих, крестьянских и матросских депутатов двух созывов.
Когда над Петроградом нависла угроза захвата его войсками Юденича, коммунист Михайлов в составе отряда училища комсостава флота участвовал в походе против врага молодой Советской республики. После тяжелого ранения он был демобилизован, но еще несколько -месяцев оставался на должности начальника связи при штабе обороны Петроградского района.
В конце 1919 года Ф. М. Михайлов был направлен на партийную работу в Боровичевский уезд Новгородской губернии. Успешно выполняя партийную работу, он одновременно учился; в 1921 году окончил среднюю школу и поступил в Ленинградский медицинский институт.
Получив диплом, Федор Михайлович почти два десятилетия работал лечащим врачом. Документы Архива, Министерства Обороны свидетельствуют о том, что он был не только хорошим врачом, но и активным организатором здравоохранения: возглавлял Красногорскую и Ущербскую больницы Западной области, работал заведующим больницей имени ВЦИК в Ивановской области, работал заведующим Приволжской больницей Куйбышевской области, заведующим Языковской больницей Карсунского района Ульяновской области, заведующим гинекологическим отделением и главным врачом Славутского родильного дома Каменец, -Подольской (ныне Хмельницкой) области.
В 1941 году он был призван на переподготовку в армию, где его за стала война. Участвуя в боях в районе Киева и Полтавы, он попал в окружение, но пробиться к своим не смог. В октябре 1941 года ему удалось вернуться в Славуту и добиться разрешения у немцев работать в больнице. Как «лояльно» относящегося к немецким оккупантам его вскоре назначили главным врачом больницы. С этого момента он постепенно стал развертывать подрывную работу против оккупантов. Он лечил, снабжал одеждой и документами военнопленных, попавших в Славуту. Bocпользовавшись тем, что в больнице не хватало врачебного персонала, он добился разрешения коменданта города отобрать в лагере для военнопленных «лояльных» врачей. Bcкоpe в больнице появились новые медицинские кадры: Захаров, Цыганкова, инструктор эпидстанции Гоголь (Троицкий). Ф. М. Михайлов поддерживал связь с «грослазаретом», в результате чего среди военнопленных стали часто возникать «заразные» заболевания. «Инфекционных» больных из лагеря направляли в стационар к Михайлову, где большинство из них «умирали», т. е уходили в партизанский отряд. Число партизан в нем выросло до 4000 человек.
Под руководством Михайлова действовала широко разветвленная организация. Он сам лично писал листовки, а сотрудники больницы расклеивали их по городу. В городах Остроге, Анополе, Шепетовке, Изъяловке совершались диверсии.
22 июля 1942 года по доносу предателя Ф. М. Михайлов и его товарищи были арестованы гитлеровцами и брошены в тюрьму. 5 августа 1942 Ф. М. Михайлов — этот мужественный борец против фашизма, был вздернут оккупантами на висилице в саду больницы на глазах насильно согнанных людей. Когда рукой палача была наброшена петля ему на шею, он произнес свои последние слова: «Да здравствует Советская власть, смерть фашизму».
После гибели врача — героя партизанский отряд, созданный им, стал носить имя Михайлова, а впоследствии его именем были названы одна из улиц в Славуте; парк, швейная фабрика и Центральная районная больница.
B дни празднования 20-летия разгрома немецко-фашистских захватчиков в мае 1965 года Михайлову посмертно присвоено звание Героя Советского Союза. 4 ноября 1967 года в Славуте ему установлен памятник – бюст.
В Заволжском районе Ульяновска имеется улица Врача Михайлова, где установлен памятник – бюст. В рабочем поселке Языкове больница и школа носят имя Героя Советского Союза Федора Михайловича Михайлова. Его имя носит и одна из улиц поселка.
Звание Героя Советского союза присвоено 9 мая 1965 года посмертно