La gran duquesa Anastasia Mijáilovna nació en el palacio de Peterhof el 28 de julio [12 de julio calendario juliano] de 1860, y fue el segundo de los siete hijos del gran duque Miguel Nikoláyevich de Rusia y su esposa, la gran duquesa Olga Feodorova (nacida como la princesa Cecilie de Baden).