В 1986 году начал заниматься спортом в школе. Сначала это был баскетбол, а в 5-м классе записался на самбо в УСК Самбо-70. В 1996 году окончил школу, в этом же году поступил в РГАФК. С 1997 года является членом сборной команды России по дзюдо.
Выступал в весовой категории свыше 100 кг и абсолютной весовой категории за ЦСКА, спортивный клуб «Самбо-70».
Тренеры: Заслуженный тренер России Ярослав Михайлович Керод, Заслуженный тренер России Павел Владимирович Фунтиков.
Начиная с 1999 года Александр Михайлин стал выступать на чемпионатах мира и Европы. Дзюдоист сразу показал себя, как решительный боец. На чемпионате мира по дзюдо в Бирмингеме, Англия, Александр стал бронзовым призёром. В тот раз он выступал в категории до 100 кг. На следующий год он уже стал соревноваться в категории свыше 100 кг. На чемпионате мира 2001 году Михайлин, взяв золотую медаль в двух весовых категориях, вошёл в историю дзюдо, как пятый дзюдоист в мире, сделавший золотой дубль.
В 2001 и в 2005 году Александр Михайлин был признан лучшим дзюдоистом Европы. Через год его наградили медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» второй степени. Кроме этого он получил звание лучшего спортсмена России в том году.
В 2004 году окончил Московскую финансово-юридическую академию. В 2005 году вошёл в историю российского и советского дзюдо как первый спортсмен, завоевавший три золотые медали на чемпионатах мира. В 2005 году Михайлин был признан Европейским союзом дзюдо лучшим спортсменом Европы В 2006 году Михайлину Международной федерацией дзюдо (IJF) был присвоен 6-й дан дзюдо.
На Олимпийских играх 2012 года в Лондоне завоевал серебро в категории свыше 100 килограммов, проиграв в финальной схватке французу Тедди Ринеру, получив 3 шидо, автоматически превратившееся в оценку Вадза-ари. Чемпионат России 2016: Александр Михайлин стал десятикратным чемпионом России по дзюдо. Долгие годы соперничал в супертяжёлой весовой категории с Тамерланом Тменовым.
По состоянию на апрель 2017 года провел 340 официальных схваток, победу одержал в 272. В мае 2014 года завершил спортивную карьеру. С 30 мая 2014 года – начальник «Центра сборных команд» ГКУ ЦСТиСК Москомспорта. По состоянию на март 2014 года — советник руководителя Департамента физической культуры и спорта города Москвы по развитию дзюдо. Стал победителем Чемпионата России по дзюдо 2016 года в категории +100 кг.
Младший брат Михайлин Вячеслав Вячеславович