스탠퍼드 대학교에서 분자유전학을 전공하였으며, 캘리포니아 대학교에서 박사 학위를 취득한 이후 현재는 아일랜드 트리니티 칼리지 더블린 유전학과에서 발달 신경유전학 부교수로 재직 중이다. 미첼 교수는 뇌의 신경망 배선을 지정하는 유전 프로그램과 인간의 능력 변화 및 지각 상태와의 관련성 이해를 목적으로 한 연구에 매진하고 있으며, 인간의 자율적 행동 및 의사 결정 능력과 관련된 행위성과 자유의지에도 학문적 관심을 두고 있다. 이러한 연구 성과에 힘입어 유럽 분자생물학 기구(EMBO)에서 젊은 연구자상을 수상하였으며, BBC, CNN, TED 등 여러 매체에 출연한 바 있다. 저서 《우리는 무엇을 타고나는가》는 《포브스》에서 뇌과학 필독서로 선정되었다.