В 1937г. окончил 7 классов школы.

С 03 сентября 1941г. курсант Чугуевской военной авиационной школы пилотов- ВАШП.

05 сентября 1941г. принял военную присягу.

В конце сентября 1941г. ВАШП была эвакуирована в г.Чимкент.

20 мая 1943г., после окончания ВАШП, приказом по Средне-Азиатскому военному округу №0849 присвоено звание младший лейтенант, направлен летчиком в 6 запасную авиационную бригаду (г.Иваново). Вероятно, служил в составе 22 запасного истребительного авиаполка.

К октябрю 1943г. группа молодых летчиков (выпускников Чугуевской и Армавирской ВАШП) была направлена из 6 запасной авиабригады в 98 отдельный гвардейский авиаполк дальних разведчиков. Командир полка гвардии подполковник Артемьев Борис Павлович.

В группу входили младшие лейтенанты Гораев Федор Степанович, Мартынов Евгений Васильевич, Михайличенко Семен Дорофеевич, Неминущий Федор Николаевич.

Летчики-истребители были зачислены в состав 3-й авиаэскадрильи полка. Командир эскадрильи Герой Советского Союза гвардии майор Конкин Михаил Парфентьевич. На вооружении эскадрильи стояли американские самолеты «Аэрокобра».

После прохождения подготовки к ведению аэрофоторазведки, летчики был допущены к боевым вылетам.

28 марта 1944г. младший лейтенант Михайличенко ведомым в паре с заместителем командира эскадрильи гвардии капитаном Сачковым Виктором Петровичем, с аэродрома Тарановка, выполнил разведку в районе Дунасьцы- Вованчик.  

29 марта звено самолетов (ведущий- Сачков, ведомые- старший лейтенант Завина Алексей Моисеевич, Михайличенко)-выполнило разведку района Тарноволь- Буск- Броды.

31 марта пара Завина, Михайличенко выполнила разведку района Тарнаполь, Соколовка- Броды. Была атакована четверкой истребителей ФВ-190 (Фокке-Вульф), скрылась в облачности.

09 апреля пара Сачков- Михайличенко выполнила разведку района Золочев- Буск.

Следующий успешный вылет пара Сачков- Михайличенко выполнила 15 апреля.

16 апреля пара гвардии старший лейтенант Юркин Николай Иванович, Михайличенко с аэродрома Ровно выполнил разведывательный вылет в район Львова.

17 апреля пара младший лейтенант Мартынов Евгений Васильевич (сокурсник Семена Дорофеевича по Чугуевской ВАШП), Михайличенко выполнила успешный вылет в район Красне.

18 апреля пара Юркин- Михайличенко выполнила разведку района Тарнополь- Золочев- Броды.

Следующий вылеты пара . Юркин- Михайличенко выполнила 22, 24, 28 апреля.

30 апреля пара младший лейтенант Гущин Юрий Васильевич, Михайличенко с площадки Соловье выполнила разведку района Кристиноволь- Каменка- Буск.

01 мая пара Гущин- Михайличенко выполнила разведку в районе Владимир-Волынский.

05 мая пара гвардии младший лейтенант Лезжов Иван Иванович, Михайличенко выполнила разведку района Калинко- Золочев. Второй вылет Семен Дорофеевич выполнил в паре с Юркиным.

Успешные вылеты пара Лезжов, Михайличенко: 07, 10 (2 вылета), 18, 20 (2 вылета), 21, 22, 24 (2 вылета), 28 (3 вылета), 29 (2 вылета), 30 (2 вылета), 31 мая.

10 мая пара- гвардии капитан Поволокин Захар Иванович, Михайличенко выполнила разведку района Броды- Нуще.

15 мая пара Лезжов, Михайличенко задание не выполнила. Совершила повторный вылет- успешно.

17 и 19 мая- успешный вылет пары Гущин, Михайличенко

К концу мая 1944г. младший лейтенант Михайличенко за 26 успешных боевых вылетов на аэрофоторазведку войск противника был представлен к ордену Красного Знамени. Приказом от 10 июня 1944г.

Вел разведку в районах Краков, Кельцы, Радом, Буск, Хмельник, Катовице и др.

К 22 января гвардии младший лейтенант Михайличенко совершил еще 46 успешных боевых вылетов на самолетах «Аэрокобра» и Як-9. Был представлен к ордену Красного Знамени.

28 января 1945г. погиб в авиакатастрофе. Был похоронен на кладбище г.Ченстохова, Польша.

Приказом от 10 апреля 1945г. был награжден орденом Отечественной войны I степени.