Mickaël Delage commence le cyclisme à l'Union Cycliste Montponnaise (UCM) à Montpon-Ménestérol, en Dordogne. Il est champion d'Aquitaine en catégorie minimes en 1999[2] et cadet en 2000. Après un passage par l'Entente Sud Gascogne, cet espoir d'un mètre 80 passe professionnel chez La Française des jeux en 2005.
En 2006, il participe à son premier grand tour, le Tour d'Italie, dont il est le plus jeune participant[3]. Il participe au Tour de l'Avenir dont il gagne la première étape à Charleroi, et porte le maillot jaune le lendemain. Il doit cependant abandonner ce jour-là, à la suite d'une chute collective à l'arrivée.
En 2007, il dispute son premier Tour de France et critique ouvertement Patrik Sinkewitz, contrôlé positif, ce qui lui vaut des intimidations de la part de plusieurs coureurs dont Cristian Moreni[4]. Il participe ensuite au Tour d'Espagne. Coéquipier de Philippe Gilbert, il l'aide à remporter Paris-Tours 2008[5],[6].
En 2010 il est troisième du championnat de France sur route. Il participe à nouveau au Tour de France, cette fois avec Jurgen Van den Broeck pour leader. Ses bons résultats récents lui permettent de pouvoir tenter sa chance lors de certaines étapes[8]. Il chute cependant lors de la deuxième étape. Touché aux côtes et au visage, il doit abandonner[9]. Il prend part à la fin de l'été au Tour d'Espagne. Échappé lors de la deuxième étape, il porte pendant une journée le maillot bleu de leader du classement de la montagne. Il abandonne une semaine plus tard. Déçu par l'encadrement d'Omega Pharma-Lotto, notamment pour son manque de soutien logistique au championnat de France, il quitte cette équipe en fin d'année 2010.
Approché par BMC et Garmin[10], il revient dans l'équipe FDJ en 2011. Il participe au Tour de France en juillet. Échappé lors des troisième et onzième étapes, il se voit attribuer le prix de la combativité à ces deux occasions.
En avril 2013, il obtient sa deuxième victoire sur la Roue tourangelle. Le mois suivant, il se fracture un métacarpe en tombant et doit observer trois semaines de convalescence[12].
En raison d'une blessure à un genou traitée chirurgicalement, Delage ne commence sa saison 2021 que le 15 juin lors de Paris-Camembert[17]. Après 17 ans de courses au niveau professionnel, il arrête sa carrière en , après Paris-Chauny[18].