Химик-органик, специалист в области химии природных соединений. Академик АН СССР (1958; член-корреспондент, 1953). Герой Социалистического Труда (1969). Родился 13(26).7.1908 в Москве. Член КПСС с 1951. В 1930 окончил химический факультет МГУ. В 1929—35 работал в Научно-исследовательском институте органических полупродуктов и красителей (НИОПИК) и одновременно в 1930—37 преподавал в Московском институте тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова. В 1935—45 — во Всесоюзном институте экспериментальной медицины (ВИЭМ): старший научный сотрудник (1935—39), заведующий лабораторией органической химии (1939—45). В 1938 — кандидат, в 1941 — доктор химических наук. В 1937—57 преподавал в Московском текстильном институте: с 1941 — профессор, с 1942 — заведующий кафедрами аналитической химии, органической химии, неорганической химии. В 1945—47 — заведующий отделом ВНИИ антибиотиков, в 1945—61 – заведующий лабораторией Института биологической и медицинской химии. В 1957—59 — заведующий лабораторией химии антибиотиков Института органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР. Основатель и директор (1959—70) Института химии природных соединений АН СССР (ныне — Институт биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова). Основные труды в области теоретической органической химии и химии природных соединений. Выяснил механизм ряда реакций (пиролиз солей карбоновых кислот, азоксисочетание и др.), разработал (совместно с А. Е. Браунштейном) общую теорию действия пиридоксалевых ферментов (1952), синтезировал антибиотик тетрациклин. Член Президиума АН СССР (1963—70), академик-секретарь Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР (1963—70), председатель научного совета АН СССР по проблемам химии природных и биологически важных соединений (1958—65), представитель СССР в Консультативном комитете по естественным наукам ЮНЕСКО (1960—63). Награждён 2 орденами Ленина и медалями. Жил на Садовой-Сухаревской улице, 21 (1908—29; не сохранился); в Большом Кисловском переулке, 5 (1929—59); на Ленинском проспекте, 13 (1959—69); в Выставочном переулке, 3 (1969—70). Скончался 26.6.1970 в Риге.

М.М.Шемякину установлена мемориальная доска на улице Миклухо-Маклая, дом 16.