Михаил Шемякин родился 21 октября 1875 года в богатой московской купеческой семьи. Первоначальное художественное образование он получил в 4-й московской гимназии у А.Р. Артемьева. В 1890 году Михаил брал частные уроки рисования у В.И. Ачуева.
В 1892 году Михаил поступил в Московское училище живописи, ваяния и зодчества (МУЖВЗ), где его педагогами были известный русский художник и педагог, мастер исторической, религиозной и жанровой живописи Евграф Семёнович Сорокин (1821–1891), русский живописец-жанрист и график Сергей Алексеевич Коровин (1858–1908), русский художник и педагог, мастер жанровой живописи, действительный член Петербургской академии художеств Илларион Михайлович Прянишников (1840–1894) и выдающийся русский художник, мастер исторической, пейзажной и жанровой живописи, педагог, Василий Дмитриевич Поленов (1844–1927). Позже он занимался в мастерских замечательного русского живописца и графика, мастера портрета Валентина Александровича Серова (1865–1911) и замечательного русского живописца, театрального художника, педагога Константина Алексеевича Коровина (1861–1939). В 1897–1898 и 1898–1899 годах он был награждён двумя Малыми серебряными медалями. В 1899 году он окончил Училище со званием неклассного художника. В том же году он продолжил образование в Школе А. Ашбе в Мюнхене.
В 1901 году Михаил вернулся в Москву. В 1906–1914 годах он неоднократно посещал Чехию. Михаил женился на сокурснице дочери профессора Московской консерватории А.И. Гржимали. В 1908 году он становится членом Товарищества передвижных художественных выставок и почетным членом чешского объединения «Манис». В 1913 году он основал собственную художественную студию в Москве. В 1914–1915 годах Михаил преподавал рисунок в школе живописи и рисования С.Ю. Жуковского.
После революции Михаил последовательно преподавал в Государственных свободных художественных мастерских, ВХУТЕМАСе, ВХУТЕИНе (1918–1929). Он принимал активное участие в организации рабфака искусств в Москве, где заведовал изоотделением, а также вёл рисунок и живопись. В 192–91934 годах он преподавал в Московском высшем инженерно-строительном институте, Московском институте инженеров транспорта и Военно-инженерной Академии РККА, с 1934 года – в Московском полиграфическом институте и Московском государственном художественном институте. Михаил работал над учебным пособием «Методическое руководство по рисунку и живописи», продолжал работать в области станковой живописи. В 1927 году он вступил в Общество московских художников.
Во время Великой Отечественной войны Михаил был эвакуирован в Ташкент, где заведовал кафедрой рисунка в Московском архитектурном институте, также переведённым в Ташкент, работал на курсах повышения квалификации молодых узбекских художников. В 1943 году он возвратился в Москву, где возобновил преподавание в Московском государственном художественном институте. На творческую манеру Шемякина большое влияние оказала учёба у Коровина и Серова. В его искусстве соединились черты «передвижнического» реализма, импрессионизма и модерна, причём после революции он остался верен ранее найденным художественным приёмам. В 1900–1910-х годах его внимание занимали простые бытовые сюжеты: «У окна», «У камина», «За поливкой цветов», «Вечерком за чайком», «Мать и дитя», в 1920–1930-х годах он писал картины на темы советской действительности, близких программе социалистического реализма – «Агитатор в колхозной семье», «Пионеры на отдыхе», «Женщина-милиционер в семье».
С 1904 года Михаил Шемякин принимал участие в выставках Товарищества передвижных художественных выставок, Московского общества любителей художеств, с 1906 года – чешского объединения «Манис». В 1922 году он участвовал в Первой русской художественной выставке в галерее Ван Димена в Берлине. В 1928 году Михаил экспонировал свои картины на выставке Объединения молодежи Ассоциации художников революционной России. В 1938 году в залах МССХ на Кузнецком мосту состоялась его первая персональная выставка, приуроченная к 35-летию творческой и 25-летию его преподавательской деятельности.
Произведения Михаила Шемякина находятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, а также в ряде областных музеев – Нижнетагильском музее изобразительных искусств, Тульской картинной галерее, музеях Сыктывкара, Тюмени и других.
Михаил Шемякин скончался 3 декабря 1944 в Москве. Похоронен на Введенском кладбище Москвы.
