Michaela Maria Mayer studierte von 1998 bis 2001 an der Hochschule für Musik in Nürnberg.
1999 erhielt sie in München das Stipendium des Deutschen Bühnenvereins.
Ab Oktober 2001 setzte sie ihre Studien an der Hochschule für Musik und Theater Hannover in der Klasse von Frau Prof. Christiane Iven fort, zunächst im Studiengang Oper, danach in der Soloklasse Gesang.
Seit 2007 arbeitet sie mit Frau Prof. Snezana Stamenkovic (Mannheim) zusammen.
Von 2004 bis 2006 war sie festes Mitglied im Ensemble der Oper Wuppertal. Dort debütierte sie mit der Partie der Blonde (Entführung) und wurde dafür in der Spielzeit 2004/05 in der Kritikerumfrage NRW-Musiktheater der Zeitschrift "theater pur" zweimal als Beste Nachwuchssängerin nominiert.
Außerdem sang sie in Wuppertal u.a. Partien wie Adele (Fledermaus), Sophie (Werther) und Gretel.
In der Spielzeit 2006/2007 war sie für den "Winter in Schwetzingen" im Barocktheater Schwetzingen als Teutile in Vivaldis" Motezuma" verpflichtet und sang in der Neueinstudierung des "Barbier von Sevilla" die Berta bei den Heidelberger Schlossfestspielen.
Gastengagements führten die junge Sopranistin bereits mehrmals an das Theater Heidelberg, das Luzerner Theater, die Internationalen Händel-Festspiele Göttingen, das Staatstheater Schwerin, das Nationaltheater Mannheim und die Staatsoper Stuttgart.
Im Frühjahr 2007 war Michaela Maria Mayer Finalistin beim Internationalen Mozartwettbewerb Wiesbaden.
Seit Dezember 2007 ist sie festes Ensemblemitglied am Theater Aachen und hat dort als Gilda in Verdis "Rigoletto" debütiert.
Außerdem wird sie in "Hoffmanns Erzählungen" zu hören und zu sehen sein.