Michela Deleidi a étudié la médecine à l'université Vita-Salute, à l'institut scientifique San Raffaele, à Milan, en Italie. Elle a effectué son internat en neurologie, suivi d'un stage de recherche au Neuroregeneration Institute de la Harvard Medical School, à Boston, aux États-Unis. Pendant cette période, elle s'est concentrée sur la technologie des cellules souches pluripotentes pour la modélisation de la maladie de Parkinson et les applications de médecine régénérative. Elle a reçu une bourse Alexander von Humboldt et s'est installée en Allemagne pour poursuivre ses études de doctorat au Centre allemand pour les maladies neurodégénératives (DZNE) à Tübingen. Elle a rejoint l'Institut Imagine fin 2022 comme directrice de laboratoire.