Максим Николаевич Мейсель родился 28 сентября (11 ноября) 1901 г. в Петербурге в семье служащего, химика-фармацевта. В 1911 г. он поступил в 12-ю Петербургскую гимназию, которая после революции стала трудовой школой 2-й ступени. Окончив школу в 1919 г., сразу же вступил в ряды Красной Армии добровольцем. В составе 3-ей отдельной авто-пушечной батареи принимал участие в боях на Северо-Западном фронте и в разгроме Юденича. В 1920 г. был командирован на Курсы военно-санитарной эвакуации, после окончания которых, работал в Районном эвакуационном пункте Красной Армии.

Осенью 1921 г. М.Н. Мейсель поступил в 1-й Ленинградский медицинский институт, который окончил в 1926 г. с квалификацией врача. Еще во время учебы (1922-1926) он стал практикантом Микробиологической лаборатории института, а с 1926 по 1929 гг. был штатным аспирантом при кафедре гистологии и эмбриологии 1-го Ленинградского медицинского института. С 1929 г. – ассистент на этой же кафедре.

В 1929 г. М.Н. Мейсель был принят в аспирантуру Академии наук СССР, обучение проходил при Микробиологической лаборатории. Аспирантуру окончил в 1932 г. и был выпущен с квалификацией ученого специалиста.

В марте 1932 г. М.Н. Мейсель переезжает во Владивосток и занимает должность заместителя ученого секретаря, а затем ученого секретаря Дальневосточной базы АН СССР, одновременно заведует Лабораторией экспериментальной биологии этой базы и редактирует «Вестник Дальневосточного филиала Академии наук СССР».

В мае 1934 г. М.Н. Мейсель был переведен в Ленинград на должность помощника ученого секретаря Биологической ассоциации Академии наук СССР. С сентября 1934 г. по май 1937 г. он – ученый специалист Микробиологической лаборатории, реорганизованной в Институт микробиологии АН СССР. Одновременно с этим (1935-1936) он исполнял обязанности заместителя ученого секретаря президиума Биологической группы АН СССР.

В 1935 г. вместе с Институтом микробиологии АН СССР М.Н. Мейсель переезжает в Москву. С августа 1937 по декабрь 1945 г. он занимал должность заместителя директора Института, с декабря 1945 по апрель 1946 г. - работал заведующим лабораторией Института, а с апреля 1946 по август 1952 г. являлся старшим научным сотрудником. В августе 1952 г. ученый возглавил отдел функциональной морфологии Института микробиологии АН СССР и находился в этой должности до 1986 г.

В 1959 г. М.Н. Мейсель по заданию Президиума АН СССР участвовал в организации Института молекулярной биологии АН СССР. Он организовал и работал по совместительству заведующим лабораторией до середины 1973 г., когда передал ее своему ученику доктору биологических наук, профессору А.В. Зеленину. С февраля 1973 г. Н.М. Мейсель занимал должность старшего научного сотрудника - консультанта в этом институте.

В 1934 г. М.Н. Мейселю была присуждена ученая степень кандидата биологических наук, в 1945 г. ему было присвоено ученое звание старшего научного сотрудника. В 1947 г. М.Н. Мейсель защитил докторскую диссертацию и Высшая Аттестационная Комиссия Министерства высшего образования решением от 3 июля 1948 г. присудила ему ученую степень доктора биологических наук, а в 1954 г. присвоила ему звание профессора по специальности «микробиология».

10 июня 1960 г. М.Н. Мейсель был избран членом-корреспондентом АН СССР по Отделению биологических наук по специальности «микробиология».

С 1946 г. он преподавал микробиологию в МГУ, профессор с 1953.

М.Н. Мейсель состоял членом Бюро Отделения биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений АН СССР; был членом ряда ученых и советов: Научного совета Государственного комитета по науке и технике, Научно-технического совета Главного управления микробиологической промышленности при СМ СССР, Научного Совета АН СССР «Научные основы микробиологического синтеза белка и других продуктов», Научного совета по физиологии и биохимии микроорганизмов, Научного совета по люминесценции и ее применению в народном хозяйстве», Научного совета по проблемам цитологии; а также членом редакционных коллегий научных журналов «Цитология», «Микробиология», «Успехи современной биологии»

Президент Всесоюзного микробиологического общества (с 1971) и почетный член (с 1975). Почетный член Польского микробиологического общества (1978).

Государственная премия СССР (1971) за работы по микробиологическому синтезу белка из углеводородов нефти. Был награждён орденами: Знак Почета (1944, 1953), Красной Звезды (1945), Трудового Красного Знамени (1967, 1971, 1975), Октябрьской революции (1981), а также медалями. Награждался Золотой медалью ВДНХ, медалями Всесоюзного микробиологического общества и его Латвийского отделения, Польского микробиологического общества. Лауреат премии им. И.И. Мечникова АН СССР (1952).

Основное направление научных исследований – физиология микроорганизмов. Участвовал в открытии (1928) химического мутагенеза у микроорганизмов, обнаружил (1938) синхронные процессы окисления – восстановления в митохондриях дрожжей, создал (1950) новое направление в микробиологии – функциональную цитологию. Исследовал (1947-1967) действие ионизирующего излучения на микроорганизмы и процессы восстановления клеток, поврежденных радиацией. Изучал (1968-1977) физиологию и цитологию микроорганизмов, ассимилирующих высшие жирные кислоты, алифатические и полициклические ароматические углеводороды и метиловый спирт. Разработал ряд цитохимических методов определения ДНК, РНК и белка, а также методы контроля производственных процессов в микробиологической промышленности. Провел сравнительное изучение реактивности мембранных структур прокариотных и эукариотных микроорганизмов.

Семья: жена – Григорьева Татьяна Андреевна.

Максим Николаевич Мейсель умер 7 января 1986 г. в Москве, похоронен на Новодевичьем кладбище.