La station est ouverte le avec la mise en service du premier tronçon de la ligne 8, dont elle constitue provisoirement le terminus occidental (depuis Opéra) jusqu'au suivant, date à laquelle la ligne est prolongée via une traversée sous la Seine jusqu'à Porte d'Auteuil.
Elle doit sa dénomination initiale de Beaugrenelle à sa situation sous l'ancienne place Beaugrenelle, au sein du quartier homonyme dont le nom fait référence à l'ancien village de Grenelle, lequel a également été utilisé dans le toponyme de la station La Motte-Picquet - Grenelle.
Dans la nuit du 26 au , la station est transférée à la ligne 10 à la suite du remaniement des lignes 8, 10 et de l'ancienne ligne 14 (devenue une partie de l'actuelle ligne 13 en 1976), tandis que la ligne 8 est redirigée vers son terminus actuel de Balard depuis La Motte-Picquet - Grenelle en parallèle. Le service entre Porte d'Auteuil et Jussieu n'est toutefois assuré que deux jours plus tard, le 29 juillet suivant, se limitant dans un premier temps à La Motte-Picquet - Grenelle à l'est[1].
Le , à la suite du bombardement des usines Citroën ayant endommagé ce jour-là le tunnel de la ligne entre Chardon-Lagache et Mirabeau, la station en devient temporairement le terminus depuis Gare d'Orléans - Austerlitz (aujourd'hui Gare d'Austerlitz) le temps de remettre l'infrastructure en état. Trois jours plus tard, une navette sur voie unique au départ de Beaugrenelle est assurée jusqu'à Porte d'Auteuil, avant le rétablissement du service normal dès le 8 juin suivant[2].
À partir des années 1960, les quais de la station sont modernisés par la mise en place d'un carrossage métallique sur les piédroits, doté de montants horizontaux verts et de cadres publicitaires dorés, éclairés par le haut. Cet aménagement, alors largement utilisé sur le réseau pour rénover les stations rapidement et à moindre coût, voit par la suite ses lambris repeints en bleu, de même que les poutres métalliques supportant le plafond de la station, tandis que les bancs d'origine sont remplacés par des sièges de style « Motte » bleus afin de s'harmoniser avec la couleur des lambris et du tablier.
Dans le cadre du programme « Renouveau du métro » de la RATP, le carrossage est entièrement déposé en 2008 afin de procéder à la rénovation intégrale des quais, laquelle s'achève en 2009[3].
Services aux voyageurs
Accès
La station dispose de deux accès, constitués pour chacun d'un escalier fixe orné d'un candélabre et d'une balustrade en fer forgé de style Dervaux :
l'accès no 1 « Place Charles-Michels » débouchant face au no 11 de la place précitée, à l'est de celle-ci, entre la rue Saint-Charles et l'avenue Émile-Zola ;
l'accès no 2 « Rue des Entrepreneurs » se trouvant au droit du no 36 de ladite rue, à son débouché au sud-est de la place Charles-Michels.
Accès à la station
Accès no 1, « Place Charles-Michels ».
Candélabre Dervaux.
Accès no 2, « Rue des Entrepreneurs ».
Quais
Charles Michels est une station de configuration standard pour le réseau : elle possède deux quais, d'une longueur conventionnelle de 75 mètres, séparés par les voies du métro situées au centre. De par sa construction à fleur de sol, le plafond est constitué d'un tablier métallique, dont les poutres, peintes en argenté, sont supportées par des piédroits verticaux et reliées entre elles par des cornières, lesquelles portent des voûtains en briques peints en blanc. Les carreaux en céramique blancs biseautés recouvrent les piédroits et les tympans. Les cadres publicitaires, inclinés, sont métalliques et le nom de la station est inscrit en police de caractèresParisine sur des plaques émaillées. Les sièges sont de style « Akiko » de couleur jaune. L'éclairage est partiellement indirect, projeté sur les piédroits, les publicités et la première rangée de voûtains au-dessus des quais (en partant du piédroit).
La décoration est ainsi similaire à celle des stations École Militaire sur la ligne 8 et La Muette sur la ligne 9, également construites avec une couverture métallique, carrossées dans les années 1960 et entièrement rénovées à la fin des années 2000.
↑Le nombre de stations au 31 décembre de l'année n'inclut pas la station fictive Funiculaire de Montmartre. Cette dernière est en effet considérée comme une station de métro par la RATP et rattachée statistiquement à la ligne 2, ce qui explique pourquoi la RATP annonce exploiter une station en plus.