Родился в 1179. Сын Всеволода Святославича Чермного и Марии, дочери польского князя Казимира II.

В 1206 Всеволод Чермный отнял у Ярослава, сына Всеволода Большое Гнездо Переяславль-Южный и посадил там своего сына Михаила, но он продержался в городе недолго и вскоре был изгнан Владимиром Рюриковичем.

В 1223 Михаил участвовал в битве на Калке (31.05.1223) и чудом сумел спастись. Поскольку его дядя Мстислав Святославич был замучен татаро-монголами, Михаилу достался черниговский стол.

В 1224 его пригласили к себе новгородцы, но у них он провел лишь несколько месяцев и вернулся в Чернигов.

В 1226 при помощи великого князя Владимирского Юрия Всеволодовича, женатого на его сестре, Всеволод стал князем Черниговским. Он пытался восстановить величие Черниговской ветви князей.

В 1229 Михаил вновь княжил несколько месяцев в Новгороде. В это время в Новгороде разразился голод. В связи с этим Михаил отменил в Новгородской земле забожничье (налог, взимаемый натурой) для смердов, ушедших в новые земли, и, назначив посадника, вернулся в Чернигов.

В 1234 Михаил поддержал Изяслава Мстиславича Новгород-Северского в борьбе против Владимира Рюриковича. В результате длительной усобицы Изяслав завладел Киевом, а Михаил сел в Галиче, изгнав оттуда Даниила Романовича.

В 1236 после изгнания из Киева Изяслава Михаил развязал усобицу против Ярослава Всеволодовича, сына Всеволода Большое Гнездо, и при помощи половцев ненадолго завладел Киевом. Более удачным для него оказался 1238, когда ему удалось закрепиться в Киеве и отнять у Даниила Романовича Перемышль.

Зимой 1238/1239 Михаил организовал поход на Литву с участием своего старшего сына Ростислава и галицких войск. Воспользовавшись уходом галицких бояр, Даниил Романович смог окончательно завладеть Галичем.

Когда осенью 1239 Южную Русь начали опустошать монголо-татары, Михаил будучи в это время великим князем Киевским не нашёл сил противостоять им и вместе со своим сыном Ростиславом бежал на Запад. Он безуспешно пытался поднять на борьбу с монголами Венгрию, Польшу и Германию, но не нашел там поддержки. А вскоре вслед за Русью были разгромлены и Венгрия, и Польша.

В 1241 Михаил вернулся на Русь и поселился на о-ве близ разгромленного Киева, где правил до 1243, когда во время его отъезда в Венгрию на свадьбу сына Ростислава, Киев был захвачен Ярославом Всеволодовичем Владимирским.

После этого Михаил Всеволодович вернулся в Чернигов, где правил до момента, когда, вместе с рядом других князей, в 1246 был вызван в Орду. 20.09.1246, перед тем, как пропустить Михаила к хану Батыю, монголы заставили его пройти обряд очищения огнём и поклониться языческим богам. Михаил отказался и тогда монголы забили его до смерти, а затем отсекли голову. Жившие в Орде христиане тайно похоронили останки, а затем перевезли их в Чернигов.

В 1547 Михаил Черниговский был причислен к лику святых, в 1572 по желанию Иоанна Грозного останки князя были перенесены из Чернигова в Москву, а в 1772 его мощи были помещены в Архангельском соборе Кремля.

После смерти Михаила черниговское княжество распалось на уделы. Черниговский престол занял брат Михаила Андрей.

От брака с Алёной, дочерью Романа Мстиславича Галицкого осталось 5 сыновей: Ростислав (1227-1262), бан Мачвы, Роман Брянский, Семён Глуховский, Мстислав Карачевский и Юрий Тарусский.

Потомками Михаила Черниговского является ряд русских княжеских фамилий, в том числе Долгоруковы, Волконские, Репнины, Горчаковы, Одоевские, Воротынские, Болховские.