Nell'estate 1937 viene acquistato dalla Roma, a cui aveva realizzato una tripletta nel campionato precedente. Anche nella capitale Michelini, pur con un rendimento discontinuo si mantiene ad alto livello, realizzando 16 reti nel campionato 1937-1938 (classificandosi terzo nella classifica cannonieri alle spalle di Giuseppe Meazza e Guglielmo Trevisan) e 13 nell'annata successiva (quarto fra i cannonieri dietro Aldo Boffi, Ettore Puricelli e Alfredo Lazzaretti), andando fra l'altro a segno in due derby.