Hij trouwde op 7 februari 1965 in het Koninklijk Paleis in Athene met de artieste Marina Karella (17 juli 1940), een dochter van Theodore Karellas en Elly Chalikiopoulos. Het was een morganatisch huwelijk; Michaël gaf de rechten op de Griekse troon voor zichzelf en zijn nazaten op, waarna het huwelijk werd goedgekeurd door koning Constantijn II van Griekenland.
Het paar kreeg twee dochters:
Alexandra (15 oktober 1968), is getrouwd met Nicolas Mirzayantz; het echtpaar heeft twee kinderen, Tigran en Darius Mirzayantz.
Olga Isabelle (17 november 1971), is getrouwd met haar achterneef Aimone, zoon van Amadeus van Savoye; het echtpaar heeft drie kinderen, Umberto, Amedeo en Isabella.
Boeken
Michaël was schrijver. Op zijn naam staan de volgende boeken:
The White Night of St. Petersburg, een historische roman
La femme sacrée, een goed gedocumenteerde biografie in romanvorm over Rani van Jhansi (1988)