Michael Krohn-Dehli estreou como profissional em 15 de agosto de 2004 pelo RKC Waalwijk, num empate sem gols com o FC Groningen pela Eredivisie. Nasceu em Copenhague em 6 de junho de 1983 e jogava como meia ofensivo, às vezes aberto pela ponta. A carreira passou pela Holanda, pela Dinamarca e pela Espanha, e terminou em julho de 2020.
Começou no Rosenhøj BK e depois passou pelas categorias de base do Hvidovre IF e do Brøndby IF. Em 2002 trocou o Brøndby pela base do Ajax. Não conseguiu convencer para chegar ao time principal e seguiu para o RKC Waalwijk, clube pequeno da primeira divisão holandesa. Ficou lá duas temporadas, de 2004 a 2006, com 48 jogos de campeonato e dois gols. Esses dois anos lhe deram a sequência que não tinha tido em Amsterdã.
Ajax, Sparta e a volta à Dinamarca
Em 2006 voltou ao Ajax. Estreou pelo clube no campeonato em 17 de setembro de 2006, numa vitória por 2 a 0 sobre o Roda JC, mas fez apenas quatro jogos de liga pela equipe. Na temporada 2006-07 jogou emprestado ao Sparta Rotterdam, com 12 partidas e um gol. Sem espaço no Ajax, foi vendido ao Brøndby em 2008. O primeiro jogo da segunda passagem pelo clube foi em 31 de agosto de 2008, justamente contra o FC Copenhague. No Brøndby encontrou a regularidade que faltava: 122 jogos de campeonato e 26 gols entre 2008 e 2012. Em 2010 foi o artilheiro do time na Superliga, com nove gols, e os sócios o elegeram o melhor jogador da temporada em 2010 e 2011.
Celta de Vigo
Em 21 de agosto de 2012, o Celta de Vigo, recém-promovido à primeira divisão espanhola, anunciou sua contratação. Estreou na terceira rodada, em Anoeta, contra a Real Sociedad, e em 26 de janeiro de 2013 marcou em Balaídos diante do mesmo adversário. Passou três temporadas em Vigo, de 2012 a 2015, com pouco mais de cem jogos de campeonato. Com Eduardo Berizzo no comando, recuou em campo e passou a atuar como volante, mais perto da saída de bola do que da área adversária.
Sevilla e a lesão no joelho
Em 1º de junho de 2015 assinou com o Sevilla por duas temporadas. Em 28 de abril de 2016, na semifinal da Liga Europa contra o Shakhtar Donetsk, sofreu uma luxação da patela do joelho esquerdo. Naquela mesma temporada o Sevilla conquistou a Liga Europa 2015-16, com a final disputada em Basileia. A recuperação se arrastou: em janeiro de 2017, antes de voltar a jogar, precisou de nova cirurgia, e só reapareceu numa lista de relacionados em maio de 2017, contra a Real Sociedad. Ao todo fez 42 jogos de campeonato pelo Sevilla e marcou dois gols entre 2015 e 2018.
Deportivo La Coruña e aposentadoria
Em 29 de janeiro de 2018 transferiu-se sem custos para o Deportivo La Coruña. No Riazor jogou 25 partidas de campeonato sem marcar. O clube caiu para a Segunda Divisão espanhola em 2018 e, depois da temporada 2018-19, Krohn-Dehli saiu em julho de 2019. Ficou um ano sem clube e, em 10 de julho de 2020, anunciou por meio do seu agente que encerrava a carreira profissional. Terminou a trajetória em clubes com 354 jogos de campeonato.
Seleção da Dinamarca
Antes da principal, defendeu as seleções dinamarquesas sub-19, sub-20 e sub-21. Estreou pela seleção principal em 11 de outubro de 2006, num jogo das eliminatórias da Eurocopa 2008 contra Liechtenstein. Seu ano mais produtivo pela Dinamarca foi 2011, com quatro gols, entre eles um contra Portugal na vitória por 2 a 1 pelas eliminatórias da Eurocopa 2012. No torneio, disputado na Polônia e na Ucrânia, marcou o único gol da vitória por 1 a 0 sobre a Holanda em 9 de junho de 2012 e o empate momentâneo contra a Alemanha em 17 de junho, num jogo que a Dinamarca perdeu por 2 a 1 e que a eliminou na fase de grupos. Depois de três anos sem ser convocado, voltou à lista para a Copa do Mundo de 2018 e deixou a seleção após esse torneio, com seis gols pela equipe principal entre 2006 e 2018.
