Im Erwachsenenbereich spielte Michailow für Bulgarien zunächst bei den C-Weltmeisterschaften 1989, 1990, als er zum besten Torhüter des Turniers gewählt wurde, 1991, 1994, 1995 und 2000 sowie den B-Weltmeisterschaften 1992 und 1993 und der D-Weltmeisterschaft 1997. Nach der Umstellung auf das heutige Divisionssystem stand er bei den Weltmeisterschaften der Division II 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, als er mit der besten Fangquote des Turniers auch zum besten Torhüter gewählt wurde, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 und 2013 sowie der Division III 2014, als er die beste Fangquote des Turniers aufwies, im Kasten der Bulgaren. 1993, 2010 und 2011 wurde er jeweils zum besten Spieler des bulgarischen Teams gewählt. Außerdem vertrat er seine Farben bei den Qualifikationsturnieren für die Olympischen Winterspiele 2006 in Turin, 2010 in Vancouver und 2018 in Pyeongchang.