Mikkelsen begynte sin fotballkarriere med ungdomsfotball hos Helsingør IF før han i 2004 dro videre til Lyngby Boldklub, som da spilte i dansk 2. divisjon. Han bidro til å spille klubben opp til 1. divisjon året etter, og i 2007 hjalp han klubben med opprykk til Superligaen.
Brøndby IF
Etter opprykket meldte Mikkelsen sommeren 2007 overgang til serierivalen Brøndby IF, hvor han fikk sin debut mot FC Nordsjælland den 21. juli 2007 (2–2) og noterte seg for ett mål og én målgivende pasning. Mikkelsen mistet med tiden sin faste posisjon som høyreving som følge av utskiftninger av trenere og påfølgende spillestiler. Han fikk totalt 35 seriekamper og to mål på sine to sesonger for klubben.
FC Nordsjælland
Den 18. august 2009 meldte Mikkelsen overgang til FC Nordsjælland, hvor han skrev under på en kontrakt med varighet på tre og et halvt år.
SpVgg Greuther Fürth
Den 26. juli 2012 meldte Mikkelsen overgang til den tyske klubben SpVgg Greuther Fürth, hvor han skrev under på en treårskontrakt.[5]
Landslagskarriere
Mikkelsen fikk sin landslagsdebut for det danske herrelandslaget i en vennskapskamp mot Finland den 15. november 2011 (2–1), hvor han kom inn som innbytter for Daniel Wass i andre omgang.[6] Han var også én av syv spillere fra FC Nordsjælland som ble tatt ut til serielandslaget som skulle representere Danmark i King's Cup 2012.[7] Mikkelsen ble siden tatt ut i den danske troppen til EM i fotball 2012 i Polen og Ukraina av landslagstrener Morten Olsen.[8]
