Hans Michelsen var den første billedhuggeren i Norge etter 1814. I mange år var han også den eneste som valgte en slik yrkesvei under datidens fattige forhold. Foruten skulpturer er det bevart en betydelig samling med tegninger etter ham. Hans verker ble til mens nyklassisismens gresk-romerske idealer rådet grunnen.
Michelsen vokste opp på gården Hegstad i Heimdal. Han var nummer 7 av 9 søsken. Faren var leilending under Trondhjems Hospital inntil bruket ble overtatt av en annen 1806. Familien hørte til Hans Nielsen Hauges nære venner under hans virke i bygda 1799. Moren og tre søsken vitnet i rettssaken mot Hauge samme år. Hans Michelsen har ikke vært uberørt av denne haugianske bakgrunnen i sin kunst.
Michelsen beskjeftiget seg tidlig med treskjæring uten annen veiledning enn sin egen “Indbildningskraft”. Han ble soldat 1810, og nå ble hans kunstneriske evner lagt merke til. 1815 gikk veien til Kungl. Akademien för de fria konsterna i Stockholm. I årene 1816–19 fikk han som første norske kunstner statsstipend. Michelsen mottok flere priser i studietiden i Stockholm, bl.a. førstepris og akademiets store skulpturstipend 1820. Blant hans tidlige arbeider er en portrettbyste av statsminister Peder Anker fra slutten av studietiden i Sverige.
Peder Anker hjalp kunstneren mye, også med anbefaling til Bertel Thorvaldsen. Michelsen videreutdannet seg ved den danske mesterens atelier i Roma fra 1820 til 1826. Han fikk årlig understøttelse fra staten og reisebidrag fra kong Karl Johan. Thorvaldsen skrev i anbefalinger at “han med megen og rosværdig Flid gjør særdeles gode Fremskridt på Kunstens Bane”; han så “meget Talent”. Blant Michelsens arbeider fra Roma-tiden er fire marmorrelieffer med bibelske motiver som kronprins Oscar bestilte (Ulriksdal slottskapell).
Michelsens skulpturer og tegninger er alltid preget av alvor, tyngde og bredde. I Stockholm ble hans kunst beriket med sans for drama, liv og bevegelse, mens den i Roma modnet i kontakt med Thorvaldsen og romerske omgivelser.
Michelsen drog hjem til Norge da statsstøtten tok slutt 1826. Han arbeidet med planer for Slottskapellet, men byggingen ble stanset. Michelsen skrev til kongen at han ville hellige sin kunst til fedrelandets tjeneste. Til tross for en rekke initiativ 1826–27 lyktes det ikke kunstneren å få oppdrag han kunne leve av. 1828 valgte han å reise til Stockholm; her tilbrakte han de neste 14 årene av sitt liv.
1830-årene ble gode år for Michelsen. En rekke hovedverker ble til. Han utførte bl.a. marmorbyster av kongene Karl Johan og Karl 13 (2), kronprinsesse Josefine og kronprins Oscar 1836–37. Fra 1839 bar han tittelen “Kgl. Hof- och statybildhuggare”. På denne tiden avsluttet han sitt fremste verk, de tolv apostlene (gips) til Trondheims domkirke. Apostlene i Nidarosdomen var det største skulpturarbeid i Norge på 1800-tallet. De gikk tapt i brannen i Erkebispegården 1983. De var monumentale, bevegede og fulle av uttrykkskraft. De brede, tettsluttede skikkelsene hadde en pompøs utforming av draperiene. Ifølge kunsthistorikeren Arne Nygaard-Nilssen var de uttrykk for “kristelig milieu” og “preget av alvor og fromhet, av ydmyg vilje til at følge efter i gjerning og ord, forkynne og lide”.
Michelsen ville “forskjønne denne høist interessante og endnu efter saa mange Tidens og Tilfældets Ødeleggelse herlige Kirke”. Hans planer fra 1833 kom nærmere realisering da Thorvaldsen året etter gav en gipskopi av sin Kristusstatue til domkirken. Den kunne omgis av Michelsens apostler. Karl Johan lovte å betale for “12 Gibsstatuer i naturlig Størrelse”. Kongen satte stor pris på de ferdige apostler. Han bestilte en ekstra serie som senere kom til Skeppsholmskyrkan i Stockholm, og han kjøpte også fire apostler som ble gitt til kirken i Skokloster. Dronning Desideria bestilte 8 apostler for St. Eugenia-kirken i Stockholm; da den ble revet 1968, kom seks av skulpturene til Slottskyrkan. Det er dessuten bevart 17 apostelstatuetter (terrakotta) i offentlig eie. Michelsens apostler er de viktigste representanter for nyklassisismen i norsk billedkunst.
1842–44 oppholdt Michelsen seg i Trondheim. De siste 15 årene av sitt liv tilbrakte han i Christiania. Blant hans arbeider fra disse årene kan nevnes marmorbystene av Thomas Angell og Ludvig Holberg (1844–46) og evangelistmedaljongene fra 1847 i Slottskapellet.
1855 ble Hans Michelsen utnevnt til ridder av St. Olavs Orden. Fire år senere døde han på Rikshospitalet i Christiania og ble gravlagt på Vår Frelsers gravlund.