Seinen größten internationalen Erfolg feierte Michailow bei den Europameisterschaften 1962 in Belgrad. Mit neuem sowjetischen Rekord von 13,8 s gewann er den Titel vor dem Italiener Giovanni Cornacchia in 14,0 Sekunden. Zwei Jahre später bei den Olympischen Spielen 1964 in Tokio lief Michailow im Finale erneut 13,7 s (elektronisch gestoppt wurden 13,78 s), was seine schnellste Zeit bleiben sollte. Mit dieser Zeit gewann er Bronze hinter den beiden US-Amerikanern Hayes Jones in 13,67 s und Blaine Lindgren in 13,74 s.