Del 1932 sono i Padiglioni per la Fiera Nazionale dell'Artigianato a Firenze, in collaborazione con Gherardo Bosio, Pier Niccolò Berardi e Sarre Guarnieri e il Progetto di casa d'appartamenti al mare per l'Esposizione di Architettura Razionale nel Palazzo Ferroni a Firenze. Nel 1933 vince il primo premio nel Concorso per la Stazione di Santa Maria Novella a Firenze insieme al Gruppo Toscano composto da Nello Baroni, Pier Niccolò Berardi, Italo Gamberini, Sarre Guarnieri e Leonardo Lusanna. E' invitato da Marcello Piacentini a collaborare al progetto per la Città Universitaria di Roma e nel 1935 sono ultimati l'Istituto di Fisiologia Generale, Psicologia e Antropologia e quello di Mineralogia, Geologia e Paleontologia. Del 1935 è anche il progetto per un Mercato coperto in piazza de' Giudici a Firenze e nel 1936 ottiene il primo premio nel Concorso per il Piano Regolatore di Pistoia e realizza il Palazzo del Governo ad Arezzo. Negli anni successivi partecipa ad altri concorsi, realizza l'ampliamento della Villa Contini-Bonacossi in Viale Morin a Forte dei Marmi (1939).
Del 1945-1946 sono i disegni per la ricostruzione della zona attorno a Ponte Vecchio a Firenze mentre nel 1947-1953 realizza la Chiesa di Collina a Pontelungo (Pistoia), nel 1948 la Cappella funeraria nel cimitero di San Miniato al Monte a Firenze e la Casa d'abitazione a Lido d'Albaro (Genova), le Agenzie della Cassa di Risparmio di Viareggio e Volterra, l'arredamento di una agenzia della Cassa di Risparmio a Firenze. Nel 1949-1950 realizza la Borsa Merci di Pistoia che diviene esemplare della sua filosofia del 'progetto continuo' in seguito alle esigenze di rifacimento poste da nuove funzioni.
Molto intensa è l'attività professionale di Michelucci negli anni Cinquanta: nel 1952 presiede la commissione di esperti per il Piano Regolatore Generale di Firenze e nel 1953-1954 è chiamato come consulente per il Piano Regolatore di Ferrara, dove progetta il Palazzo della Federterra; con Ignazio Gardella e Carlo Scarpa studia l'Allestimento di alcune sale nella Galleria degli Uffizi a Firenze (1953-1956). Negli stessi anni progetta: la sede della Cassa di Risparmio in via Bufalini a Firenze (1953-1957) e la Chiesa della Vergine a Pistoia (1954-1956); nel 1954 vince il primo premio nel concorso per il nuovo Ponte alle Grazie a Firenze, in collaborazione con Edoardo Detti, Danilo Santi, Riccardo Gizdulich e Piero Melucci ed è secondo classificato al concorso per il nuovo Ponte Vespucci a Firenze, in collaborazione con Carlo Cestelli Guidi. Tra il 1954 e il 1958 per la Società Larderello progetta: la sistemazione urbanistica del villaggio operaio di Larderello nel Comune di Pomarance (PI), comprensiva di zona residenziale, opere sociali e la Chiesa della Beata Maria Vergine; la Cappella con nucleo abitativo a Lagoni di Sasso Pisano (Pisa) e un Edificio per uffici a Pisa. Nel 1954-1957 progetta la Casa d'abitazione INA e negozi in via Guicciardini angolo via dello Sprone a Firenze in collaborazione con Ivo Tagliaventi, in un lotto adiacente alla ristrutturazione di casa Ventura realizzata circa dieci anni prima.
Nel 1956-1958 coordina il piano urbanistico per il quartiere di Sorgane a Firenze. Del 1957 circa è il progetto per il Grattacielo in piazza Roma a Livorno, realizzato nel triennio 1964-1966. Del 1957 è la Casa-capanna a Torre San Lorenzo vicino a Roma, in collaborazione con Leonardo Lugli. Al 1957-1958 risale la sistemazione dei Giardini della Cittadella e il progetto per un Centro Galileiano a Pisa; Nel 1959 gli Istituti Universitari di Matematica e Geologia a Bologna, l'edificio per la Facoltà di Lettere e Filosofia a Bologna e la Chiesa del Cimitero della Vergine di Pistoia.
Per quanto concerne l'insegnamento universitario, G.M. nel 1936 vince il concorso per la cattedra di Architettura degli interni e Arredamento alla Facoltà di Architettura di Firenze di recente fondazione e diviene professore straordinario; nel 1939 è nominato professore ordinario alla stessa cattedra. Nel 1944 ottiene il trasferimento alla cattedra di Urbanistica e successivamente a quella di Composizione architettonica. Dall'ottobre 1944 al settembre 1945 viene eletto Preside della Facoltà di Architettura di Firenze e di nuovo dal giugno del 1947 all'agosto del 1948, quando lascia la Facoltà con una bellissima lettera agli studenti intitolata La felicità dell'architetto e va ad insegnare Composizione architettonica alla Facoltà di Ingegneria di Bologna, dove resta fino alla conclusione dell'attività di docente.
Si ricordano qui di seguito le principali realizzazioni architettoniche di G.M. relative agli anni Sessanta e Settanta: la Chiesa di San Giovanni Battista o Chiesa dell'Autostrada a Campi Bisenzio (FI), 1960-1964; l'Osteria del Gambero Rosso a Collodi, nel Comune di Pescia (PT), 1961-1963 e nello stesso anno il Sacrario ai Caduti di Kindu all'aeroporto di Pisa; la Chiesa di Borgo Maggiore, Repubblica di San Marino, 1961-1966; il Palazzo delle poste e telegrafi in via Pietrapiana a Firenze, 1963-1967; la Sede per la Società italiana per l'esercizio telefonico in via Masaccio a Firenze, 1964-1966, e la trasformazione ed ampliamento della Borsa Merci di Pistoia, adibita a Sede della Cassa di Risparmio; del 1965 sono il progetto per la Casa Rossetti a Ravenna, la sistemazione del Monumento al Carabiniere a Fiesole (FI), il progetto per gli Istituti Universitari di Chimica in Viale Morgagni a Firenze.
Degli anni Settanta sono una serie di realizzazioni in collaborazione con Bruno Sacchi: il Centro sperimentale del marmo dedicato a Michelangelo, a Foce di Pianza sulle Alpi Apuane (Carrara), 1972; il progetto per la ristrutturazione della Limonaia di Villa Strozzi a Firenze, 1973; il progetto del Centro parrocchiale di Sesto Fiorentino (FI), la sede del Monte dei Paschi di Siena a Colle Val d'Elsa (SI), e il progetto per un centro di telecomunicazioni a Pisa, in collaborazione con Mauro Innocenti, del 1973-1974; il progetto per la Sede della Contrada di Valdimontone a Siena, la Villa Bini a Pescia (PT) e il progetto per la Sede della Cassa di Risparmio in Via Montalbano a Pistoia (1974-1976); il progetto di Chiesa e Centro parrocchiale del Quartiere La Rosa a Livorno (1975), il progetto per il Centro parrocchiale di Arzignano, per la Casa Bernhard Iacini a Monte Marcello (SP), e il progetto per il Monumento dell'Amicizia da collocare accanto alla Chiesa dell'Autostrada; il progetto per la ristrutturazione dell'ex-oratorio di San Leonardo a Siena, 1977-1978; il progetto per una Chiesa a Pian di Novello, Cutigliano (PT), in collaborazione con Bruno Sacchi (1978); il progetto per un Centro termale a San Carlo (Massa), del 1978-1982.
Nel 1983-1985 si inaugura la filiale bancaria del Monte dei Paschi di Siena a Colle Val d'Elsa; degli stessi anni sono il progetto per la nuova Chiesa della Madonna dei Prati a Costo (Vicenza) e il progetto di massima di un Centro civico a Fiesole sull'area Garibaldi. Nel 1986 coordina un progetto, eseguito con detenuti e giovani collaboratori, per un Giardino degli incontri nel Carcere di Sollicciano a Firenze, realizzato dopo la sua scomparsa e completato nel 2007. Negli ultimi anni di vita progetta il Parco dei Renai a Signa (FI), il Palazzo della Telecom a Novoli (Firenze), il recupero dell'area di Doccia a Sesto Fiorentino (FI), il complesso teatrale ad Olbia i cui fantastici disegni esprimono ancora una energia straordinaria.