Родился 27 августа 1909 года в Туле.
После окончания опытно-показательной школы-девятилетки пришел на Тульский оружейный завод чертёжником. В 1930—1934 годах учился в Тульском механическом институте. Возвратившись на завод, работал конструктором по приспособлениям, старшим конструктором, начальником группы конструкторов.
В 1938—1939 годах был командирован в Англию и США для закупки оборудования для завода.
В годы Великой Отечественной войны работал на эвакуированном заводе в г. Медногорске — сначала начальником производства, а с февраля 1943 года — главным инженером-заместителем директора завода.
В 1947 году был назначен начальником и главным конструктором центрального конструкторского бюро спортивно-охотничьего оружия (ЦКИБ СОО), которое возглавлял до 1978 года.
В 1978 году И. М. Михалев назначается освобождённым членом научно-технического совета Министерства оборонной промышленности, консультантом ЦКИБ СОО.
Неоднократно избирался депутатом Тульского областного Совета депутатов трудящихся.
Умер И. М. Михалев в Туле 18 мая 1988 года.
В 2009 году в Тульском государственном музее оружия открылась выставка, посвященная 100-летию со дня рождения Ивана Михайловича Михалева.