После кончины Михаила Юрьевича для поминания его имя было записано в синодик владимирского Успенского собора, синодики других соборов и монастырей Владимирской епархии. Этот ранний источник не сохранился, но его древнейшая часть позже была переписана при создании соборных синодиков других городов Северо-Восточной Руси, например, в нижегородском Печерском в честь Вознесения Господня мужском монастыре (основан в 1330 гг.) в составе помянника под киноварным заголовком «Вєликые кн(я)зи Владимерские и их кн(я)гини и дети». В грамоте царя Ивана IV Васильевича Грозного клирикам владимирского Успенского собора, которую Александр Викторович Маштафаров датировал 1547 г. – началом 1550 гг., излагался порядок поминания почивающих во Владимире мощей святителей, великих князей, княгинь и их детей. Один из её ныне утраченных списков был известен исследователям ещё в середине XIX в. Он хранился во владимирском Успенском соборе. Согласно грамоте, полагалось «правити по государеву указу средния понахиды против того как на Москве по удельных князех». Кроме того, был определён состав духовенства, который должен был принимать участие в службе. В случае отсутствия архимандрита (очевидно, владимирского в честь Рождества Пресвятой Богородицы мужского монастыря) полагалось, что службу до́лжно было вести «протопопу з братиею и протодьякону, и игуменом, и попом, и дьяконом, всем 84 человеком, больших и средних служить понахиды всем собором туто, где кто лежит». Во второй трети XVII в. почитание Михаила Юрьевича развивалось вслед за канонизацией и распространением почитания его племянника великого князя мученика Георгия Всеволодовича (по инициативе Московского патриарха Иосифа 22 января 1645 г. в присутствии царской семьи мощи этого святого князя были перенесены «из придела в соборную церковь Пресвятыя Богородицы и переложены в серебряную раку позлащенну»). В описании Успенского собора 1640 гг. погребение Михаила Юрьевича («гробница благовернаго князя Михалка, брата князя Андрея Боголюбского») фиксировалось «на левой стране у сторонних дверей», «в головах» у гробницы княгини Агафии – супруги князя мученика Георгия Всеволодовича. Над гробницей была сделана надпись (в XIX в., по мнению исследователей, скопированная с более старой): «Мощи благоверного великого князя Михаила Георгиевича, преставися лета 6684-е месяца июня 20» (материалы ремонтно-реставрационных работ 1951 г. под руководством Алексея Дмитриевича Варганова). О Михаиле Юрьевиче также упоминалось в надгробных листах (Российская государственная библиотека). Как установил Алексей Владимирович Сиренов, этот источник «был составлен в Москве в окружении патриарха Иосифа, возможно, книжниками Печатного двора, к церемонии перенесения мощей» великого князя Георгия Всеволодовича и во второй половине XVII – XVIII вв. неоднократно копировался (Библиотека Академии Наук), а также эти надгробные листы были включены, как установил всё тот же исследователь, в список 1670 г. «Книги степенной царского родословия» старшего извода Пространной редакции (Российская государственная библиотека),находившейся в конце XVII в. в составе рукописной библиотеки Успенского собора во Владимире. В 1882 г., во время реставрации во Владимире Успенского собора, были приведены в порядок княжеские гробницы. Белокаменная гробница Михаила Юрьевича находится в северной галерее (аркосолии) собора. Канонизация Михаила Юрьевича совершилась включением его имени в Собор Владимирских святых, установленный в 1982 г. по инициативе архиепископа Владимирского и Суздальского Серапиона (Фадеева) и по благословению Патриарха Московского и всея Руси Пимена (Извекова).