Сергей Микаев родился 15 августа 1986 года в городе Иркутск. В 2008 году, молодой человек успешно окончил Краснодарское высшее военное авиационное училище летчиков имени Серова, с присвоением квалификации «инженер» по специальности «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного движения».
С ноября 2008 по декабрь 2012 года проходил службу в должности летчика, а позднее - старшего летчика авиационного звена войсковых частей 21806 и 62231, расположенных в селе Черниговка, Приморский край.
В декабре 2012 года, опытный офицер назначен на должность начальника воздушно-огневой и тактической подготовки. Затем, в сентябре 2016 года, занял пост командира авиационного звена войсковой части 78018.
Микаев Сергей Николаевич 10 августа 2018 года включен в число кандидатов в отряд космонавтов 2017 - 2018 года, с целью подготовки в ЦПК имени Гагарина для дальнейшего обеспечения российской космической пилотируемой программы.
Женат. Воспитывает двоих детей.