Michał Pietrzak w 1952 ukończył studia na Wydziale Prawa Uniwersytetu Warszawskiego i w tym samym roku został zatrudniony w Zakładzie Historii Państwa i Prawa UW. W 1961 uzyskał na Wydziale Prawa UW na podstawie przygotowanej pod kierunkiem Juliusza Bardacha rozprawy pt. Wolność prasy w Polsce 1918–1939 stopień naukowy doktora nauk prawnych. W 1962 objął tam stanowisko adiunkta. W 1968 na podstawie dorobku naukowego oraz rozprawy habilitacyjnej pt. Rządy parlamentarne w Polsce w latach 1919–1926 otrzymał na macierzystym wydziale stopień docenta nauk prawnych. W 1979 uzyskał tytuł naukowy profesora nadzwyczajnego nauk prawnych, a w 1989 tytuł profesora zwyczajnego nauk prawnych.

Zajmował się przede wszystkim problematyką historii państwa i prawa Polski oraz prawa wyznaniowego (współtwórca i kierownik Zakładu Prawa Wyznaniowego w Instytucie Historii Prawa UW). Był także profesorem w Katedrze Prawa Wyznaniowego i Kanonicznego Chrześcijańskiej Akademii Teologicznej w Warszawie. Wykładał także w Wyższej Szkole Zarządzania i Prawa im. Heleny Chodkowskiej i w Wyższej Szkole Administracyjno-Społecznej w Warszawie.

Uczestniczył w pracach nad ustawodawstwem w zakresie wolności słowa, sumienia i wyznania, w tym uchwalonymi w 1989: ustawą o stosunku państwa do Kościoła katolickiego oraz ustawą o gwarancjach wolności sumienia i wyznania. W okresie prezydentury Aleksandra Kwaśniewskiego był członkiem Kapituły Orderu Odrodzenia Polski.

Autor wielokrotnie wznawianego podręcznika akademickiego Prawo wyznaniowe (łącznie 11 wydań, w tym 5 po 1999 – najnowsze z 2013) oraz wielu innych publikacji na temat prawa wyznaniowego, wolności sumienia i wyznania. Współautor (wspólnie z Juliuszem Bardachem i Bogusławem Leśnodorskim) Historii ustroju i prawa polskiego (łącznie 16 nakładów). Jeden z inicjatorów Polskiego Towarzystwa Prawa Wyznaniowego.

W 2009 z okazji 80. rocznicy urodzin Michała Pietrzaka ukazała się publikacja pt. Pro bono Reipublicae. Księga jubileuszowa Profesora Michała Pietrzaka, red. Paweł Borecki, Andrzej Czohara, Tadeusz J. Zieliński, Wydawnictwo Prawnicze Lexis-Nexis, Warszawa 2009 (​ISBN 978-83-7620-262-4​).