Již v době středoškolských studií Michaela Doležalová, rozená Saxová, navštěvovala a vedla dramatický kroužek. Na obor činoherní herectví na DAMU se dostala na druhý pokus. Po dvou letech přešla z činohry na katedru alternativního a loutkového divadla.
V roce 1993 Michaela Doležalová stála u zrodu Dejvického divadla, kde účinkovala tři roky. Poté odešla do Divadla v Dlouhé.
Před kamerou se Michaela Doležalová objevila především v televizních inscenacích a seriálech (Píšťalko, otloukej se!, Advokát ex offo, Umění nestárnout, Život na zámku, Vraždy v kruhu nebo Pustina).
Na filmovém plátně si Michaela Doležalová zahrála v žižkovské baladě Karla Kachyni o lidech malých i velkých a láskách ztracených i nalezených Blázni a děvčátka (1989).
Roli mlynářky Michaela Doležalová ztvárnila v dramatu režiséra Václava Marhoula Nabarvené ptáče (2019), který na MFF v Benátkách vzbudil velké kontroverze, a to zejména kvůli hrůzným scénám zobrazujícím násilí, pedofilii a další zvrácenosti na východě Evropy během 2. světové války.