Борислав Михайлов е син на бившия вратар на Левски (София) и националния отбор Бисер Михайлов и баща на националния вратар Николай Михайлов.

Играе в Левски (София) от 1981 до 1989 г. (180 мача за първенството), Белененсеш (Португалия) от 1989 до 1991 г., ФК Мюлуз (Франция) от 1992 до 1994, Ботев (Пловдив) в периода 1994 - 1995 г. От 1995 г. преминава в английския Рединг за цена от £ 800 000. Михайлов заема мястото на любимеца на отбора Шака Хислоп. В Славия играе през 1997 - 98 г. и за ФК Цюрих (Швейцария) през 1998/99 г.

Шампион на страната през 1984, 1985 и 1988 г., носител на купата през 1982, 1984 и 1986 г. В "А" група има 214 мача. С екипа на Левски е изиграл 34 мача за купата на страната и 18 мача в евротурнирите (6 за КЕШ, 7 за КНК и 5 за УЕФА). След финала за купата през 1985 г. между ЦСКА и Левски е сред наказаните с изключване от футбола, но е реабилитиран след половин година.

Има 93 мача за националния отбор и 9 за олимпийския - общо 102, от които 60 като капитан (рекорд за България). Дебютира на 4 май 1983 г. срещу Куба в София (3:2), последен мач на 5 юни 1998 г. срещу Алжир (2:0) в София. Неговият мач № 100 е на 6 ноември 1996 г. срещу Саудитска Арабия 0:1 като гост.

Участва на Световното първенство през 1986 г. в Мексико (осминафинал, играе 4 мача), полуфиналист от Световното първенство през 1994 г. в САЩ (в 7 мача), както и на Европейското първенство през 1996 г. в Англия (в 3 мача). Участва в мача Европа - Африка (4:0) през 2001 г. в Бари.

По-късно влиза в ръководството на Левски. От 2000 г. е член на Изпълкома на Българския футболен съюз (БФС) и заместник-председател на Държавната агенция за младежта и спорта. От 2001 г. е първи вицепрезидент на БФС. Избран е за президент на БФС на 21 октомври 2005 г. На 30 януари 2009 г. е преизбран на поста, след като за кандидатурата му гласуват 316 от 373 делегата на конгреса на БФС. На 22 март 2011 година Борислав Михайлов е избран за член на Изпълкома на УЕФА. Той е първият българин, избран на този пост. На 14 февруари 2014 г. е избран за трети път за президент на БФС. На 16 февруари 2018 г. е преизбран отново за президент на БФС.

На 15 октомври 2019 г. оставката му е поискана публично, лично от Министър-председателя Бойко Борисов, във връзка с расистки прояви на фенове по време евроквалификационния мач между националните отбори на България и Англия, след като България губи от Англия с 0:6 и след разследване на БФС от ГДБОП. Министър-председателят Бойко Борисов дава нареждане на министъра на младежта и спорта Красен Кралев да се преустановят всякакви отношения с Българския футболен съюз, включително и финансови, докато Борислав Михайлов не подаде оставка.

На 27.11.2023 г. подава оставката си.

Женен е за трикратната световна шампионка по художествена гимнастика Мария Петрова. Има три деца (две дъщери и син) - Бисера и Николай от първия си брак, и Елинор - от брака си с Мария Петрова. В края на 2008 г. се ражда първият му внук.