М. Х. Чайлахян родился в гор. Ростове-на-Дону 21 марта 1902 года. Родители армяне, отец–служащий, мать–пианистка.

Среднее образование получил в Новочеркасске, где проживала семья, он окончил семь классов Новочеркасской мужской гимназии. Высшее образование он начал в Новочеркасске в Донском сельскохозяйственном институте и продолжил в Ереване в государственном университете на агрономическом факультете (1922-1925гг.).

Дипломную практику проходил в 1925году в Ташкенте в Туркестанской селекционной станции под руководством профессора Г. С. Зайцова. Университет окончил в 1926 году, по специальности агронома.

По окончании университета в 1926 году в Эчмиадзине состоял заведующим сортоиспытательными участками Наркомзема Армянской ССР, Всесоюзного института растеноводства и опорным пунктом Гиндж. Селекционной станции. В 1928-1929гг. работал в качестве конструктора по применению минеральных удобрений Сельскохозяйственного Управления Наркомзема Армянской ССР под руководством профессора П. Б. Калантаряна.

В 1928—1931гг. Состоял на должности ассистента при кафедре ботаники Закавказского Ветеринарного и Зоотехнического института, которой заведовал проф. А.Л. Бедельян.

В 1931году поступил в аспирантуру по специальности физиология растений при лаборатории физиологии и биохимии растений Академии наук СССР (Ленинград), которую проходил под руковод ством академика А.А. Рихтера. В 1934 году защитил диссертацию на степень кандидата биологических наук на тему «Исследования физи ологической природы различий яровых и озимых растений», получил ученую степень доктора биологических наук.

В 1934-1939гг. работал в институте физиологии растений АН СССР в качестве заведующего лабораторией роста и развития в том же институте., в 1948-1953гг. он состоял на должности старшего научного сотрудника института физиологии растений АН СССР.

В 1945 году он был избран членом-корреспондентом АН Арм. ССР. В 1945-1948гг. состоял руководителем и консультантом лаборатории физиологии растений ботанического института АН Арм. ССР, которую организовал в 1943 году. С 1953 года он состоял руководителем темы и консультантом сектора микробиологии АН Арм. ССР и зам. лабораторией Института физиологии растений академии наук СССР.

Параллельно с научными исследованиями он вел педагогическую работу. В 1940-1945гг. по совместительству состоял зав. кафедрой и профессором Ереванского

Сельскохозяйственного института и в 1941-1948гг. зав. кафедрой и профессором Ереванского Государственного университета.

За время работы в АН СССР и АН Арм.ССР имел 280 научных трудов.

В 1963 году был избран членом-корреспондентом Американского общества физиологов растений.

В 1968 году общим собранием был избран действительным членом-академиком Академии наук СССР.

1969 году состоял почетным вице-президентом 2-го Международного Ботанического конгресса Сиэттле в Соединенных Штатах Америки, в том же году был избран академиком Германской Академии Естествоиспытателей «Леопольдина», членом-корреспондентом Американского Ботанического общества и почетным доктором Ростокского университета Германской Демократической Республики.