Nach vorangegangener Ausbildung zum Hornisten schloss Michael Müller-Kasztelan 2006 ein Schulmusik- und Germanistikstudium mit dem Staatsexamen ab. Parallel dazu studierte er Operngesang an der Hochschule für Musik Saar und schloss den Aufbaustudiengang Konzertgesang an, bevor er an die Eastman School of Music, New York, wechselte. Zu seinen Lehrern gehören Margreet Honig und Albert Dohmen.
Noch im Studium wurde er an das Saarländische Staatstheater engagiert, ging als visiting artist an das MIT Boston und gastierte am Walker Art Center. Weitere Engagements in den großen Rollen seines Fachs führten ihn in die Sala Nezahualcóyotl México City, Sala Felipe Villanueva de Toluca, Beijing Concert Hall, Shenzhen Concert Hall, zu der Münchener Biennale, den Schlossfestspielen Zwingenberg, der Oper im Zelt Merzig, an die Bolshoi Oper Minsk, das Staatstheater Oldenburg, Theater Lübeck, Theater Krefeld-Mönchengladbach, Theater Koblenz, Stadttheater Bremerhaven, Volkstheater Rostock, Landestheater Neustrelitz sowie das Opernhaus Kiel, dem er seit der Spielzeit 2009/2010 als festes Ensemblemitglied angehört.
Zu seinen wichtigsten Rollen gehören Paul (Die tote Stadt), Florestan (Fidelio), Bacchus (Ariadne auf Naxos), Erik (Der fliegende Holländer), Jim (Aufstieg und Fall der Stadt Mahagonny), Loge (Das Rheingold), Tamino (Die Zauberflöte), Don Ottavio (Don Giovanni), Fenton (Die lustigen Weiber von Windsor), Narraboth und Herodes (Salome) und Camille De Rossilon (Die lustige Witwe).
In der Spielzeit 2019/2020 debütierte er in Mexico City und sang Loge (Das Rheingold) und Siegmund (Die Walküre) mit dem Orquesta Sinfónica del Estado de Mexico unter Rodrigo Macías González.
In der selben Spielzeit folgte sein Skandinaviendebüt bei den Festspillene i Bergen mit dem Bergen Filharmoniske Orkester unter Edward Gardner.
In der Spielzeit 2020/21 debütierte er beim 75th Edinburgh International Festival.
Als Interpret Neuer Musik sang der Künstler im Musiktheater die großen Tenorpartien in den Uraufführungen von Cristóbal Halffter (Schachnovelle), Volker David Kirchner (Savonarola) und Marco Tutino (Falscher Verrat). Er arbeitete mit Regisseur:innen wie Christopher Alden, John Dew, Philipp Himmelmann, Daniel Karasek, Christian Pöppelreiter und Jay Scheib sowie Brigitte Fassbaender, Sandra Leupold und Andrea Moses.
Besonders gefördert wurde er von den Dirigenten Georg Fritzsch und Constantin Trinks.
Neben seinem Opernschaffen ist er ebenfalls als Konzert- und Liedsänger im In- und Ausland tätig.
Für den Schott Verlag Mainz und den Saarländischen Rundfunk nahm er u. a. wieder entdeckte jüdische Kantorengesänge und Benjamin Brittens Seven Sonetts of Michelangelo auf.
Er war 2007 Stipendiat des Richard-Wagner-Verbandes und der Alois-Lauer-Stiftung und ist Ambassadorial Scholar of Goodwill von Rotary International. Die Gesellschaft der Freunde des Theaters in Kiel e. V. zeichnete Müller-Kasztelan in der Spielzeit 2011/2012 mit dem Förderpreis für Nachwuchskünstler aus.