Hijo de Martín Marichalar y María Cruz de Ibarrola, nació en Berástegui (Guipúzcoa) hacia 1780. Se matriculó como alumno en la Academia de San Fernando el 5 de octubre de 1799, a los 19 años de edad, centro en el que permaneció durante diez años cursando Arquitectura y Matemáticas bajo la dirección de Antonio de Varas, hasta las Matemáticas mixtas con inclusión de la Astronomía.

En 1802 se presentó al concurso de Premios Generales por la 3ª clase de Arquitectura, convocatoria que también firmaron Francisco García Calderón, Miguel de los Reyes, Francisco de la Serna, Justo Damiá, Romualdo de Vierna, Matías Zía, Pedro Simón de Urrutia y Blas López. Al igual que ellos tuvo que trabajar como obra de pensado «el Orden Dórico del Teatro de Marcelo en grande, haciendo un paralelo del de Vignola con éste. Se demostrarán también los perfiles de todas las partes en grande, y las medidas de los capiteles y cornisas» (del A-3288 al A-3288 2bis) y como ejercicio de repente «El pedestal y basa del órden corintio» (A-5604), programas elegidos respectivamente en las Juntas Ordinarias del 6 de diciembre de 1801 y 14 de julio de 1802. Fueron 16 los vocales que examinaron las obras y quienes adjudicaron el 1º premio a Romualdo de Vierna y el 2º a Miguel Antonio de Marichalar, galardones que fueron distribuidos en la Junta pública celebrada el 24 de julio de 1802.

Tres años más tarde volvió a presentarse al mismo concurso, pero en esta ocasión por la 1ª clase de Arquitectura, siendo sus contrincantes Fermín Pilar Díaz, Fermín Gutiérrez Pedro Simón de Urrutia y Alejo Carralero. Ejecutó como obra de pensado «[...] tres Lazaretos separados para Madrid, indicando en un plano geográfico de esta población los parajes donde se sitúen en las inmediaciones de ella: 1º que sirva de observación para los objetos y efectos procedentes de los países contagiados con entera separación de los sexos, y de los que han salido de dichos pueblos quince días antes declarado el atestado del contagio, y de los procedentes de los pueblos situados a diez leguas de los ya declarados en dicho estado de contagio: el 2º para Hospital de los apestados, y que reuna todas las ventajas convenientes para aislar el contagio, y evitar el que se difunda en los pueblos inmediatos; y el 3º para expurgar todos los efectos y géneros procedentes de países extranjeros [...] (del A-2636 al A-2642) y como obra de repente «La entrada de una ciudad de órden dórico, con triglifos» (A-3461). Los programas habían sido sorteados respectivamente en las Juntas Ordinarias del 2 de diciembre de 1804 y 12 de julio de 1805. En esta convocatoria fueron 13 los vocales que adjudicaron los premios en las distintas clases y quienes concedieron el 1º premio a Fermín Gutiérrez y el 2º a Miguel Antonio de Marichalar, galardones que fueron distribuidos en la Junta Pública del 27 de julio de 1805.

Al lado del profesor Ignacio Haan, académico de mérito, arquitecto del Real Estudio de Medicina Práctica, maestro mayor de la Iglesia Primada y dignidad Arzobispal de Toledo y socio de mérito de la Real Sociedad Económica Matritense, estudió la parte teórica y científica de la arquitectura al tiempo que cursaba la parte práctica de la profesión asistiendo a las obras a su cargo.

El 2 de diciembre de 1807 solicitó de la Academia de San Fernando su admisión a los ejercicios para la clase de maestro arquitecto, presentando como prueba de pensado el proyecto de Una casa de estudios y museo de ciencias y bellas artes (del A-93 al A-97) con su informe facultativo y el avance del coste de la obra, la certificación de práctica librada por Ignacio Haan y la justificación de su conducta moral y política.

La Junta de la Comisión de Arquitectura celebrada el 3 de diciembre de 1807 examinó la obra y los documentos aportados, acordando el pase del pretendiente al resto de los ejercicios de reglamento. Fue admitido en la Junta Ordinaria del 6 del mismo mes, fecha en la que le sortearon los programas de repente. Le tocaron en suerte los números 17, 59 y 79, de los cuales eligió el nº 59, es decir «Demostrar en planta y corte un magnifico Salon de Baile, para q^e un Embajador tenga funcion en una coronación ú otra fiesta R^l indicando en el proyecto el sitio donde deberá colocarse la orquesta sin impedir el transito bajo» (A- 5144).

En la Junta Extraordinaria del 10 de diciembre de 1807 se cotejó la obra de pensado con el ejercicio de repente que el interesado explicó una vez entrado en la sala, procediéndose a continuación a la realización del examen teórico. Marichalar ejecutó este nuevo ejercicio contestando a las preguntas que le hicieron los profesores sobre sus obras como acerca de la teoría y práctica de la arquitectura. Satisfechos los examinadores con las obras elaboradas y las contestaciones dadas a las preguntas formuladas le hallaron con mérito para ostentar el título de maestro arquitecto, grado que le fue concedido en la Junta Ordinaria del 3 de enero de 1808.

Junto con el arquitecto Leonardo Clemente, ambos residentes en Toledo, se quejó a la Academia de los constantes abusos que eran cometidos por los prácticos albañiles sobre todo después de haber conseguido a su instancia una Provisión Real del Consejo expedida el 9 de diciembre de 1814 por la que hasta una nueva providencia del Consejo debían guardarse y cumplirse las ordenanzas del Gremio de Maestros de Albañilería en aquella ciudad y su provincia publicadas el 23 de marzo de 1534. Ante esta nueva queja la Junta de la Comisión de Arquitectura reunida el 1 de febrero de 1815 comunicó a los interesados que sentía ver eludidas repetidas veces las reales ordenes, con especialidad la reciente Real Cédula de S.M. del 2 de octubre último, por lo que realizaría una representación enérgica para ponerla en manos del protector de la Academia y así solucionar este tema que tantos quebraderos venía dando.

En este mismo mes la institución académica recibió un memorial de la madre presidenta del convento de religiosas Franciscanas de San Miguel de los Ángeles (Toledo) solicitando permiso para colocar en su iglesia un tabernáculo ejecutado por el maestro carpintero Valentín Rubio en vista de que el templo carecía de altar mayor. La Comisión de Arquitectura reunida el  28 de febrero le comunicó que no conocía al autor y que no había recibido diseño alguno de la obra de la que se trataba, por cuanto encargó su reconocimiento a Marichalar por ser el maestro arquitecto de esa ciudad, quien debía remitir un borrador en líneas con el correspondiente informe a fin de poderse aprobar la obra. El diseño en líneas sería censurado y aprobado definitivamente por la Comisión de Arquitectura el 13 de abril de 1815.

Al año siguiente hizo el reconocimiento de la iglesia parroquial de Navalmoral de Toledo en el sitio que ocupaba la antigua cuyos cimientos ya habían sido construidos por el maestro práctico José Ignacio García, como de varios dibujos en planta, fachada de costado y dos cortes del mismo templo. El 16 de septiembre de 1816 remitió el informe constatando la falta de solidez y trabazón de los fundamentos de la obra, la necesidad de abrir nuevas zanjas y macizarlas convenientemente, además de la necesidad de demoler todas las paredes levantadas sobre el pavimento de la superficie al estar construidas sin inteligencia y con materiales de baja calidad. Creía oportuno asentar losas de piedra berroqueña sobre los cimientos una vez enrasados y unirlas con grapas de hierro bien emplomadas; introducir un zócalo a nivel en todo el recinto de la iglesia de la misma clase de piedra, tanto interior como exteriormente, aparte de columnas, batientes, jambas, dinteles y cornisas de las puertas exteriores de la misma piedra con pernos bien emplomados. También pilares de albañilería con buena mezcla de cal y arena, así como arcos escarzanos encima de los dinteles de las puertas para que el peso de la fábrica no gravitase sobre los dinteles. Respecto a las naves laterales, la sacristía, el baptisterio y la sala de juntas veía necesario la utilización de cielo rasos bien entomizados y  en cuanto a las bóvedas: «La Boveda que forma la media naranja, será vaída tabicada y doblada, mazizando sus embocaduras hasta el tercio; Las bobedas  semicirculares del Cuerpo de Iglesia, Cruceros y Presbiterio, serán encamonadas de madera, guardando el mismo orden que en el atirantado en sentar sus formas, que serán de tablón de á quarto dedo de grueso à media madera con sus chaperas y clavazon correspondiente, guardando el orden de lunetos en las ventanas según su repartimiento, de suerte q^e cada liston de á siete pies ha de clabar en quatro formas, todo con buen clavazon, y los referidos listones han de tener tres dedos de ancho por uno de grueso, y las formas han de quedar bien engatilladas á los tirantes; Las Bovedas de las Naves laterales serán por Arista encamonadas tambien de madera; Y las formas para estas tendrán de grueso tres dedos, bien engatilladas, dejando un resalto de quatro dedos sobre los Arcos formeros de fábrica, y se enlistonarán en seguida los cielos rasos de la Sacristía, Bautisterio y Sala de Juntas, bien entomizadas». Al mismo tiempo Marichalar replanteó la torre del templo rematándola con un chapitel ochavado y forró exteriormente todos los paramentos como las paredes de la iglesia con estuco de cal fina y arena.

La Comisión de Arquitectura celebrada el 28 de octubre de 1816 examinó tanto los documentos aportados como el informe facultativo en el que el arquitecto había puesto de manifiesto su desconfiaba por la poca solidez y trabazón de los muros y cimientos del templo al tener que soportar el gran peso y el empuje de las bóvedas. A su entender, era más conveniente situar  la iglesia en la gran plazuela contigua a la casa consistorial, a cuyo fin se había comprado la manzana de casas que allí existían para ser demolidas, porque aparte de ubicarse en el centro de la población se hallaba peña viva en la mayor parte de su extensión con la que se conseguía mayor solidez a diferencia del paraje antiguo, que en caso de construirse sobre él siempre padecería el templo quiebras importantes y un coste mayor. Ante todo lo expuesto la Comisión aprobó los diseños, aunque en lo que respecta a su situación  «nó puede determinar su situacion por dudar q^e razones pueda tener Marichalar para no fixar desde luego esta yglesia en el sitio q^e dice mas ventajoso de la Plazuela, indicando haber en ello alguna oposicion por parte del cura, Ayuntamiento ú otras personas, dexando su decision á voluntad de la Academia que no puede tener la menor nocion de aquella localidad, en cuyo caso seria necesario que con remision de un Plan topografico del Pueblo, digese que incombeniente en quentra contrario q^e le impida verificar su intento que á la vista representa el mas acertado».

El 22 de noviembre de 1817 solicitó de la Academia su admisión a los ejercicios para la clase de académico de mérito en atención a ser maestro arquitecto, arquitecto mayor del Ayuntamiento de Toledo, de su Iglesia Primada de las Españas, del Tribunal de la Visita Eclesiástica y catedrático de Matemáticas de la Real Universidad de ella. También el haber presentado en 1816 a censura de la corporación el proyecto de la nueva iglesia de Navalmoral de Toledo y desempeñado dos comisiones para la corporación académica.

El 24 de noviembre se informó a la Comisión de Arquitectura sobre dicha solicitud y el 3 de diciembre la comisión informó sobre el asunto favorablemente a la Junta Ordinaria del 7 de diciembre de 1816. En este momento fue admitido a los ejercicios, siéndole sorteados los programas que debía desarrollar. Como prueba de diseño le tocó «el orden corintio teniendo el capitel medio pie» y como programas para disertar los números 5, 20 y 29. De entre estos últimos escogió el nº 5, es decir el «Paralelo entre la Arquitectura Griega y Gótica», elección que comunicó a la Academia el 12 del mismo mes.

Al año siguiente su nombre quedó reseñado en las juntas académicas a través del Gremio de Albañiles de Toledo, gremio que en abril de 1818 hizo presente a la Academia las disputas y equivocaciones que había tenido que soportar respecto a los privilegios de los individuos de la Academia, las cuales ya habían sido solventadas al haberse acordado el cumplimiento de las Reales Órdenes y los Estatutos del Gobierno. Por estos acuerdos se habían abstenido de conocer, medir, tasar y dirigir cualquier obra en calidad de jefes al ser privativo de los arquitectos, de ahí que no entendiesen como Marichalar había solicitado a los veedores del gremio de albañiles el reconocimiento de la parte de la obra que había llevado a cabo el práctico Antonio Jiménez en el convento de Agustinos Calzados de Toledo, cuando la dirección de la obra estaba a cargo del propio arquitecto.

Esta actuación extrañó mucho a la Academia porque siendo Marichalar el director de la obra y por consiguiente el responsable de su seguridad no debía haber permitido que un albañil estimase sus errores sin haberle corregido a tiempo los defectos,  motivo por el que se veía en este comportamiento una intención maligna contra los veedores o el práctico albañil, teniendo en cuenta que Leonardo Clemente, compañero y también arquitecto como Marichalar, nunca había permitido que se sobrepasaran estos profesionales en sus atribuciones.

Vista esta representación por la Comisión de Arquitectura el 28 de abril de 1818 como los antecedentes que sobre este asunto existían, se acordó comunicar al gremio de albañiles de Toledo que la Academia «ha visto con placer la sumision que manifiestan al cumplim^to de las R^s ordenes y Estatutos, y espera que en adelante se comportarán con igual modestia, sin entrometerse en la medida reconocimiento, tasacion, ni direccion de obra alguna interior ni exterior en calidad de Gejes, por ser como dicen peculiar y pribativo este derecho de los verdaderos Arquitectos aprovados, y que atemperandose á las repetidas Reales ordenes con especialidad á la que en 27 de Febrero de 1789 se dignó S.M. mandar expedir contra igual gremio de la Ciudad de Valencia, reduzca su comunidad á la clase de puros Albañiles, sin que pueda llamarse Maestro de obras, ni dirigir fabrica alguna sino el examinado y aprovado por aquella Academia, ó por esta de San Fernando, y á el Arquitecto Marichalar se le instruya tambien del desagrado que ha causado á la Academia ver el injusto sometimiento que contra el espiritu de las mismas Reales ordenes y descredito de su profesion ha manifestado al gremio de Albañiles, y se le amoneste que en lo sucesivo procure dirigir con el honor que es propio y correspondiente al noble arte que profesa, pues de lo contrario la Academia se verá precisada á usar de la providencia que estime justa, para remediar semejante exceso».

Pero mientras que estos desagradables acontecimientos ocurrían Marichalar estuvo ocupado en su disertación académica, la cual tuvo concluida el 23 de octubre de 1819. El discurso pasó a mano de los directores y tenientes de Arquitectura y Matemáticas para su revisión, siendo censurado primero por Antonio López Aguado que lo devolvió corregido el 29 de octubre. Después lo fue por Juan Antonio Cuervo, Julián de Barcenilla, Isidro Velázquez, Alfonso Rodríguez, Manuel de la Peña Padura, Juan Manuel de Inclán, Custodio Moreno y Antonio de Varas, profesores que lo devolvieron corregido respectivamente los días 16, 21 y 23 de noviembre de 1819, 5, 9 y 19 de febrero de 1820, 13 y 27 de marzo de ese mismo año.

La Junta de Examen tuvo lugar el 29 de diciembre de 1820, momento en que se consideró al pretendiente con mérito para ostentar el grado de académico de mérito, no obstante, aún tenía que ser aprobado por la Academia. En su Junta Ordinaria del domingo 14 de enero de 1821 la corporación lo admitió definitivamente como individuo de su seno  por uniformidad de votos, distinción por la que Marichalar dio las gracias en una carta remitida desde Toledo el 8 de febrero de ese mismo año.

Aparte del discurso señalado, se conserva en el Archivo de la Academia otra disertación de Marichalar fechada en 1819 bajo el título «[...] la trigonometría rectilínea y formación de las tablas», pero no así los diseños presentados a fin de recibirse en la clase de académico de mérito, aunque en el Inventario de 1824 se reseña que estuvieron expuestos en la Sala 10 y de Arquitectura «tres planos que contienen en la planta y capitel Corintio visto de angulo y de frente con su basa, y la cornisa de dcho orden; egecutados por Dn. Miguel Antonio de Marichalar Arquitecto de Toledo, con Cristales y Marcos dorados».

Al tiempo que se examinaba en la clase de académico continuó remitiendo a la Academia diversos proyectos para su censura, como el dibujo para la caja de órgano que debía colocarse en la iglesia de P.P. Dominicos de Nuestra Señora de Atocha (Madrid), que sería aprobado por la Comisión de Arquitectura el 23 de febrero de 1820.

Tanto Marichalar como el también académico Clemente y los maestros de obras Alemán y Monroy, avecindados todos ellos en Toledo,  volvieron a comunicar en 1828 que el Gremio de Albañilería continuaba con sus antiguas facultades de examinar y expedir cartas de aprobación autorizadas por el ayuntamiento, tal y como hacían antes de los dispuesto por el Estatuto 33 y la Real Orden del 28 de febrero de 1787, por consiguiente dirigían, medían, tasaban las obras particulares y de comunidades religiosa, incluso inspeccionaban y hacían el reconocimiento de obras ejecutadas en edificios públicos por profesores de mérito.  Con ello solicitaban de la Academia que expidiese un exhorto a fin de que fuesen recogidas las cartas de examen expendidas después de la Real Orden y que se multase a los contraventores.

Años más tarde se ocupó en calidad de arquitecto mayor de Toledo del proyecto de reedificación de una parte del puente situado sobre el Tajo a extramuros de Talavera de la Reina, cuyos diseños en limpio, el informe facultativo y el respectivo cálculo fueron aprobados por la Comisión de Arquitectura el 27 de octubre de 1835 y por la Academia en la Junta Ordinaria del domingo 8 de noviembre.

Volveremos a tener noticias suyas en la Junta de la Comisión de Arquitectura del 20 de octubre de 1840, momento en que el jefe político de Toledo consulta a la Academia sobre el estado ruinoso en que se halla la iglesia parroquial de San Ginés cerrada desde hacia algunos años y la razón por la que se exige su demolición. La institución académica se enteró de la opinión que tenían varios profesores respecto a la obra: por un lado, la de Blas Crespo que creía existían desperfectos en el edificio; por otro, la de Julián Díaz de Arellano que juzgaba que con sólo la mezquina cantidad de 650 a 700 reales podía quedar cubierta y reparada. Y por último la de Miguel Antonio de Marichalar, que refiriéndose con precisión a los desplomos y defectos notados por Crespo creía oportuna su demolición.