Химик-органик, академик АН СССР (1958). Герой Социалистического Труда (1969). Один из основоположников биоорганической химии, организатор и первый директор (с 1959) Института химии природных соединений АН СССР (с 1974 г. Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина). В 1952 г. совместно с А.Е. Браунштейном развил общую теорию действия пиридоксалевых ферментов. Разработал методы синтеза многих типов органических соединений - антибиотиков, витаминов, аминокислот, хинонов. В 1966 г. синтезировал антибиотик Тетрациклин. Изучил структуру и функции важнейших биополимеров и биорегуляторов. Ряд работ учёного посвящен исследованию белков и пептидов, биологических мембран. Руководил работами, связанными с изучением физико-химических основ жизни, раскрытием химической сущности жизненных процессов.
Скончался М.М. Шемякин 26 июня 1970 года, похоронен в Москве на Новодевичье кладбище (7 уч. 14 ряд), рядом с ним похоронены его жена и сын.
Автор памятника на могиле - скульптор А. Костромитин.
