Денис Леонидович Михайлов родился 22 апреля 1969 года в Москве. В 1991 окончил Московский финансовый институт по специальности «финансы и кредит».

Начинал свою трудовую деятельность во Внешэкономбанке СССР.

В период 1992 – 2000 года занимал различные руководящие должности в коммерческих банках страны и государственном Внешторгбанке.

В 2000 – 2006 годах деятельность Дениса Леонидовича была посвящена управлению государственным внешним долгом и государственными внешними финансовыми активами Российской Федерации. В этот период он занимал должности заместителя директора Департамента внешнего долга Министерства финансов Российской Федерации и директора Дирекции межгосударственных долговых обязательств Внешэкономбанка СССР.

Среди наиболее значимых видов профессиональной деятельности Д.Л. Михайлова можно назвать подготовку и реализацию Долговой стратегии Российской Федерации, разработку Системы управления государственным долгом России, координацию взаимоотношений с иностранными инвесторами и международными рейтинговыми агентствами, выработку финансовых условий урегулирования задолженности бывшего СССР перед Лондонским и Парижским клубами кредиторов, ведение прямых переговоров с иностранными кредиторами, подготовку проектов и обеспечение исполнения бюджетов в части государственного внешнего долга, взаимодействие с Государственной Думой Федерального Собрания Российской Федерации и Счетной палатой Российской Федерации по финансовым вопросам от имени Министерства финансов Российской Федерации.

До назначения на должность Руководителя ГКУ «Мосфинагентство» Д.Л. Михайлов работал в Группе ВТБ.

Указом Президента Российской Федерации В.В.Путина от 8 августа 2001 г. № 999 Михайлову Д.Л. присвоен классный чин «Государственный советник Российской Федерации 1 класса».

Имеет научные публикации в российских и зарубежных изданиях по темам общественных финансов.

Женат, имеет дочь.