Միխայիլ Վռուբելը ծնվել է զինվորականի՝ սպայի ընտանիքում: 1864–67 թթ-ին ընտանիքի հետ ապրել է Սարատովում, որտեղ նկարչության մասնավոր դասեր է առել: 1874 թ-ին ավարտել է Օդեսայի դասական գիմնազիան, ապա ընդունվել է Սանկտ Պետերբուրգի համալսարանի իրավաբանության ֆակուլտետը, 1880–84 թթ-ին սովորել է  Գեղարվեստի ակադեմիայում. աշակերտել է նկարիչ Պավել Չիստյակովին:

Վռուբելը շրջագայել է Իտալիայում, Ֆրանսիայում, Գերմանիայում, Հունաստանում, Շվեյցարիայում: Նա պայքարել է XIX դարի կերպարվեստի ակադեմիական սկզբունքների դեմ: Հետևելով Ալեքսանդր Իվանովի, Նիկոլայ Գեի գեղանկարչական ավանդույթներին՝ իր ստեղծագործության մեջ արծարծել է մարդու կեցության, բարու և չարի, նաև բարոյափիլիսոփայական խնդիրներ, դիմել է միջնադարյան և Վերածննդի ռոմանտիկ թեմաներին, անտիկ դիցաբանությանն ու ռուսական հեքիաթին: 

Վռուբելի վաղ շրջանի գործերում զգացվում է աշխարհի բարդ պատկերն ստեղծելու ձգտումը, որն էլ հանգեցրել է մարդկային զգացումների և բնության օրգանական միահյուսմանը («Պան», 1899 թ., «Եղրևանի», 1900 թ.):
1883 թ-ին նկարչին հրավիրել են Կիև, որտեղ մինչև 1889 թ. ստեղծել է սրբապատկերներ և մի շարք որմնանկարներ Սբ Կիրիլի եկեղեցում և Սբ Վլադիմիրի տաճարում, որոնք համարվում են լավագույնները XIX դարի կրոնական գեղանկարչության մեջ: Այդ շրջանի հայտնի գործերից է նաև «Աղջիկը պարսկական գորգի ֆոնին» (1886 թ.) դիմանկարը: Բեկվող գիծը, մի քանի պլանների համադրումն առարկայի պատկերում, ծավալի մասնատումը նիստերի ու հարթությունների, լայն խճանկարչական գունագիծը, վառ գույների հուզական զուգորդումը Վռուբելի ստեղծագործության մեջ դարձել են տագնապալի և դրամատիկական աշխարհի ընկալման արտահայտչամիջոցներ, որոնք էլ պայմանավորել են նրա արվեստի ինքնատիպությունը: 
1889 թ-ի վերջին նկարիչը տեղափոխվել է Մոսկվա. ընդգրկվել է Սավվա Մամոնտովի գեղարվեստական խմբակի մեջ (Աբրամցևո դաստակերտում): Այդ շրջանում ստեղծել է «Վենետիկ» (1893 թ.), «Իսպանիա» (1894 թ.), «Գուշակուհի» (1895 թ.) հաստոցային գործերը, քանդակային էսքիզներ («Եգիպտուհի», 1899– 1900 թթ., և այլն), մասնակցել է օպերային ներկայացումների ձևավորումների, հիմնականում՝ Ս. Մամոնտովի մասնավոր օպերային թատրոնում (Նիկոլայ Ռիմսկի-Կորսակովի «Սադկո», «Սալթան թագավորի հեքիաթը» և այլն): 

Այդ տարիներին Վռուբելը նաև նկարազարդել է Միխայիլ Լերմոնտովի երկերը (մասնավորապես՝ «Դևը» պոեմը): Նկարիչն առանցքային է դարձրել Դևի թեման, որտեղ արծարծել է չարի և բարու հավերժական հակամարտությունը, ստեղծել անարդարությունները չհանդուրժող, միայնության ողբերգական զգացումով տառապող հերոսական անհատի կերպարը: Այս թեման ավարտել է «Գահավիժած Դևը» (1902 թ.) նկարով, որտեղ արտահայտված է նկարչի ներքին մեծ լարվածությունը: 

Վռուբելն ստեղծել է մի շարք դիմանկարներ, որոնք աչքի են ընկնում կերպարի փիլիսոփայական խորությամբ («Սավվա Մամոնտով», 1897 թ., «Կ. Դ. Արցիբուշև», 1897 թ., «Ն. Ի. Զաբելա-Վռուբել», 1898 թ., «Որդու դիմանկարը», 1902 թ., և այլն): Գաղտնիքի և լռության թեման Վռուբելն արտացոլել է «Համլետը և Օֆելյան» (1883 թ.), «Նստած Դևը» (1890 թ.) գործերում:

Վռուբելի 1900-ական թվականների ստեղծագործության մեջ ի հայտ են եկել ողբերգական և հիվանդագին ընկճվածության տարրեր (1902 թ-ից նկարիչը տառապել է ծանր հոգեկան հիվանդությամբ, իսկ 1906 թ-ին կուրացել է): 

Կյանքի վերջին շրջանում Վռուբելն ստեղծել է գրաֆիկական դիմանկարներ («Վալերի Բրյուսով», 1906 թ.), բազմաթիվ բնանկարներ և նատյուրմորտներ: 

Վռուբելի` ռուսական թեմայով ստեղծած լավագույն գործերից են «Իշխան Գվիդոնը և Կարապ-Արքայադուստրը» (1890 թ.), «Միկուլա Սելյանինովիչը» (1895–96 թթ.), «Հսկան» (1898 թ.) և այլն: 

Վռուբելի գործերից պահվում են Մոսկվայի Տրետյակովյան, Ռուսական և Օմսկի Վռուբելի անվան  թանգարաններում, ինչպես նաև ՀԱՊ-ում (այդ թվում՝ Հարություն Շամշինյանի դիմանկարը) ու Երևանի ռուսական արվեստի թանգարանում (Արամ Աբրահամյանի հավաքածու):