В 1933г. окончил 1-й курс котломонтажного техникума.

С августа 1933г. курсант Ейского военно-морского авиационного училища им.Сталина. Учился вместе с Пайкиным Залманом Исааковичем.

С 13 декабря 1935г. военный пилот 11 скоростной эскадрильи 111 авиаполка Ленинградского военного округа (ЛВО).

С 22 января 1937г. военный пилот 25 легко-штурмовой эскадрильи 100 авиабригады ЛВО.

22 декабря 1937г. присвоено звание лейтенант. Младший летчик 25 авиаэскадрильи 100 авиаполка ЛВО.

С 19 марта 1938г. старший летчик 2 легко-штурмовой авиаэскадрильи 9 легко-штурмового авиаполка. С 10 февраля 1939г.- командир звена.

Участник Советско-финской войны.

В 1940г. направлен в формирующийся 130 скоростной бомбардировочный авиаполк, назначен командиром звена.

К началу войны полк базировался на аэродроме Гноево (д.Бобровичи, Гомельская обл., Белоруссия). На вооружении имел самолеты СБ.

В июле 1941г. личный состав полка убыл в г.Калинин, затем в г.Казань для переучивания на самолет Пе-2.

К октябрю 1941г. полк перебазировлася на аэродром Степыгино. Лейтенант Василькин- командир звена 2-й авиаэскадрильи (АЭ), в его экипаже стрелок-бомбардир звена лейтенант Наприенко Григорий Анисимович, воздушный стрелок-радист старший сержант Смирнов Иван Николаевич.

05 октября 1941г. 9 самолетов Пе-2 2-й АЭ, вылетев в 15-27, в 16-20 с высоты 500м. сбросили 30 авиабомб ФАБ-100 и 8- ФАБ-50 на моторизованную колонну и такни противника, двигавшиеся по дороге Орел- Кромы. Зенитным огнем подбито 3 наших бомбардировщика. Остальные вернулись на аэродром в 17-35. Самолет лейтенанта Василькина получил одну осколочную пробоину.

06 октября 1941г. 6 самолетов 2-й АЭ, вылетев в 10-54, в 11-25 с высоты 300м. сбросили 32 авиабомб ФАБ-100 и 4- ФАБ-50 на колонну противника на шоссе Юхнов- Спас-Деменск. Экипажи были осбтреляны зенитной артиллерией и крупнокалиберными пулеметами. Сбит 1 бомбардировщик. Остальные вернулись на аэродром в 12-34.

11 октября 1941г. 10 самолетов 2-й АЭ бомбили колонну противника на шоссе Мценск- Орел. Уничтожено до 5 танков и до 20 автомашин. В 17-30 все экипажи возвратились на свой аэродром.

12 октября 1941г. экипаж Василькина был ведущим в паре, которая с 13-41 до 15-39 произвела разведывательный полет Калуга- Мищевск- Сухиничи- Козельск- Черпеть. Экипаж сбросил 6 авиабмб ФАБ-100 на опушку леса в районе Мценск, по предполагаемому месту скопления войск противника.

16 октября полк перебазировался на аэродром Гридино.

18 октбря 6 самолетов 2-й АЭ бомбили колонну противника на шоссе Боровск- Малоярославец. Потерь нет.

04 ноября 1941г. три экипажа 2-й АЭ с 08-45 до 09-50 вылетали на бомбардировку войск противника в район Черная Грязь.

05 ноября 1941г. два экипажа 2-й АЭ с 13-25 до 15-20 вылетали нп бомбардировку скопления войск и танков противника севернее Кросна. Уничтожено до 10 танков, пулеметным огнем подожжены 5 цистерн.

06 ноября 1941г. три экипажа 2-й АЭ с 07-04 до 08-44 вылетали на бомбардировку аэродрома Воротынск. Уничтожено до 5 самолетов. Второй вылет с 11-23 до 12-32- звено бомбардировало скопление автомашин у д.Аристово. Третий вылет с 13-52 до 15-15. Три экипажа бомбардировали штаб противника в санатории у Потресово.

13 ноября 1941г. в парев 15-20 вылетели на бомбардировку Верховье. Попав в облачность, потеряли ориентировку. В 17-05 вернулись на свой аэродром.

14 ноября 1941г. три экипажа 2-й АЭ с 15-23 до 16-32 вылетали на бомбардировку войск противника в район Гостешево и Алтухово.

16 ноября 1941г. звено 2-й АЭ вылетело на бомбардировку автотранспорта и пехоты в районе Черная Грязь. Над целью обстреляно зенитной артиллерией.

25 ноября 1941г. экипаж Василькин- Наприенко- Смирнов с 14-33 до 15-25 вылетал на бомбардировку скопления автомашин и танков на дороге Павелково- Голдино. Уничтожено 2 танка и 3 автомашины.

26 ноября 1941г. экипаж с 12-25 до 13-42 бомбил скопление танков у д.Захарово.

27 ноября 1941г. экипаж с 12-29 до 13-07 бомбил скопление автомашин у д.Захарово. Обстреляны из зенитных пулеметов. Вторым вылетом с 15-20 до 16-15 бомбардировали пехоту противника в д.Ховертово.

28 ноября 1941г. в паре с 09-52 до 10-27 вылетали на бомбардировку танков и автомашинв районе Оленьково. Второй вылет с 13-56 до 14-36- на скопление автомашин и пехоты у д.Великое Поле.

29 ноября 1941г. Михаилу Ивановичу присвоено звание старший лейтенант.

30 ноября 1941г. экипаж Василькин- Наприенко- Смирнов с 14-30 до 15-15 вылетали на бомбардировку скопления автомашин и пехоты в д.Алферово.

02 декабря 1941г. экипаж с 11-15 до 12-05 вылетал на разведку войск противника. Сбросили 8 авиабомб ФАБ-100 на скопление автомашин. Вторым вылетом с 14-12 до 14-58- на скопление автомашин у д.Теребуш. Третий вылет с 15-55 до 16-20- по пехоте и автомашинам сброшено 6 авиабомб ФАБ-100 и 2шт. ФВБ-50.

04 декабря 1941г. экипаж с 12-10 до 12-43 вылетал на бомбардировку скопления автомашин и пехоты в район Серебрянные Пруды. Второй вылет с 13-47 до 15-20 на скопление автомашин у д.Тымаль. Третий вылет с 15-33 до 16-20 на скопление автомашин у д.Теребуш.

05 декабря 1941г. в паре с 14-56 до 15-35 вылетали на бомбардировку скопления автомашин у д.Пригары.

07 декабря 1941г. экипаж Василькин- Наприенко- Смирнов с 09-10 до 09-44 вылетал на разведку. На скопление танков у д.Прудище сброшено 6 авиабомб ФАБ-100. Второй вылет с 10-58 до 11-26 на скопление пехоты и автомашины у д.Благодать. Третий вылет в составе звена 2-й АЭ с 13-15 до 13-50 вылетали на бомбардировку колонны противника на дороге Колодезная- Карники. Отмечено пять прямых попаданий, возникли пожары. Экипаж Василькина из-за отказа правого мотора, в 13-37 сбросил бомбы в д.Серебрянные Пруды и благополучно произвел посадку на своем аэродроме.

К 09 декабря 1941г. командир звена ст.лейтенант Василькин совершил 37 боевых вылетов на самолете Пе-2, представлен к ордену Красного Знамени, приказ о награждении от 18 декабря 1941г.

13 декабря 1941г. в составе звена 2-й АЭ с 08-50 до 10-22 вылетали на бомбардировку скопления автомашин и пехоты у д.Никитское. колонны противника на дороге Колодезная- Карники

14 декабря 1941г. экипаж Василькина совершил три боевых вылета. Взлетев с аэродрома Дединово в 09-14, 2 самолета полка бомбили скопление автомашин в районе д.Болото. Посадку совершили в 10-20.

Взлетев в 11-36, 2 самолета полка бомбили автомашины и пехоту противника в районе д.Богучарово, были обстреляны огнем зенитной артиллерии. Посадку совершили в 12-38.

Взлетев в 11-36, 2 самолета полка в 14-10  с высоты 2000м. бомбили скопление войск противника в районе г.Алексин. Сброшено 12 авиабомб ФАБ-100. Были атакованы истребителями противника. В 20-25км. от г.Кашира на высоте 500м. самолет Василькина был подожжен- снизу кабины стрелка-радиста показались языки пламени, снарядом отбит правый руль поворота. В районе Воскресенки (в 15км северо-западнее Кашира)  самолет на скорости 450-500 км/ч с высоты 25-30м. пошел на резкое снижение, коснувшись земли, загорелся. Командир звена старший лейтенант Василькин Михаил Иванович и стрелок бомбардир звена лейтенанта Ноприенко Григорий Анисимович погибли. Стрелок радист Смирнов Иван Николаевич получил тяжелые ожоги.

Михаил Иванович посмертно награжден медалью «За оборону Москвы».