Ο Αθανάσιος Μιχάλης σπούδασε Φιλολογία (Κατεύθυνση Γλωσσολογίας) στη Φιλοσοφική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών (πτυχίο 1994). Το  2000 απέκτησε το διδακτορικό του δίπλωμα με θέμα της διδακτορικής διατριβής "Οργάνωση της μάθησης και της διδασκαλίας της Γραμματικής στην Εκπαίδευση: Γλωσσολογική και Παιδαγωγική - Ψυχολογική Προσέγγιση" (Φιλοσοφική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών, Τμήμα Φιλοσοφίας - Παιδαγωγικής – Ψυχολογίας, Κατεύθυνση Παιδαγωγικής). Έχει εκπονήσει μεταδιδακτορική έρευνα το 2004 με θέμα “Γλωσσικό λάθος: οι στάσεις των εκπαιδευτικών απέναντί του και οι διδακτικές τους παρεμβάσεις” (ΠΤΔΕ του Πανεπιστημίου Κρήτης). Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα εστιάζουν στη μεθοδολογία διδασκαλίας της νεοελληνικής γλώσσας στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, την καλλιέργεια πρακτικών γραμματισμού (λειτουργικός / κοινωνικός), την καλλιέργεια πρακτικών κριτικού γραμματισμού και την αξιοποίηση της κριτικής ανάλυσης λόγου στη γλωσσική διδασκαλίας, την αξιοποίηση των ψηφιακών τεχνολογιών στη διδασκαλία της νεοελληνικής γλώσσας, την ανάλυση γλωσσο-εκπαιδευτικού λόγου και την ανάλυση γλωσσικών λαθών, την κειμενική διάσταση της γραμματικής και τη διδακτική αντιμετώπισή της. Έχει μεγάλο αριθμό δημοσιεύσεων σε περιοδικά, πρακτικά συνεδρίων και συλλογικούς τόμους σχετικές με τα ερευνητικά ενδιαφέροντά του.