Mikjel Sørlie var sønn av en bonde. Han tok lærereksamen i 1913 og var deretter lærer i Sør-Aurdal inntil 1918, med et avbrudd 1916–1917, da han tok . Han begynte deretter å studere, og ble i 1924. I de neste årene var han lærer ved forskjellige skoler (Gjøvik, Tanks skole i Bergen, Vahls skole i Oslo). I 1932 tok han doktorgraden. Han ble rektor ved Pihls skole i 1946. I 1951 ble han utnevnt til professor i nordisk språkvitenskap ved Universitetet i Bergen, og beholdt denne stillingen til 1958.