Nikolaj Michajlow (auch Nikolay Mihaylov geschrieben, bulgarisch Николай Михайлов; * 28. Juni 1988 in Sofia) ist ein bulgarischer Fußballspieler und Sohn von Borislaw Michajlow, dem ehemaligen Nationaltorwart Bulgariens.
Michajlow begann 1998 in der Nachwuchsabteilung beim bulgarischen Verein Lewski Sofia. 2004 rückte er das erste Mal in den Profikader. Zwischen 2004 und 2007 machte er 44 Spiele für die Profimannschaft Lewski Sofias. Nach Ende der Saison 2005/06 und 2006/07 erkämpfte er sich mit seinem Team jeweils die bulgarische Meisterschaft. 2007 wurde mit dem Pokalsieg das Double perfekt gemacht. Schon 2005 konnte Michajlow mit seiner Mannschaft den Pokal gewinnen. Im Juni 2007 stand er kurz vor der Unterschrift beim AC Florenz, entschied sich aber ein Angebot des FC Liverpool anzunehmen. Am 14. Juli 2007 unterschrieb Michajlow dann bis 2010 beim FC Liverpool. In seiner ersten Saison bei Liverpool war er kurzzeitig dritter Torhüter Liverpools, hinter Pepe Reina und Charles Itandje. Bald darauf verlieh ihn der FC Liverpool noch im Sommer 2007 an den FC Twente, um ihn dort Erfahrung sammeln zu lassen. Der Leihvertrag des Jungspielers galt bis 2010. Bei Twente war er zweiter Torwart hinter Sander Boschker.