Samuel sa narodil v roku 1686 v Turíčkach ako syn evanjelického farára Samuela Mikovíniho a jeho manželky Heleny.

Základné vzdelanie získal na latinskej škole v Ružomberku.

Keďže mal rozvinuté umelecké cítenie so zameraním na grafiku, odišiel v roku 1719 do Norimbergu, kde sa učil medirytectvu. V rokoch 1721 a 1722 študoval na univerzite v Aldorfe a neskôr aj v Jene.

Už počas svojho pôsobenia v Norimbergu začala jeho spolupráca s Matejom Belom, pre ktorého dielo „Hungariae antique et novae prodomus“ na základe Bucholtzovej predlohy vytvoril rytinu mapy Demänovskej ľadovej jaskyne. Mikovíni spoločne so svojím učiteľom rytectva Johannom Georgom Puschnerom, vypracovali pre Belove dielo niekoľko rytín.

Po odchode z Norimbergu študoval Mikovíni na univerzite v Jene kde bol imatrikulovaný 4. októbra 1723. Predpokladá sa, že v roku 1725 ukončil štúdium na tejto univerzite a získal hodnosť zememeračského inžiniera.

Po návrate do vlasti v roku 1725 bol prijatý za inžiniera Bratislavskej stolice. V roku 1727 sa vo Svätom Jure, kde v tom období žil, oženil s Annou Reginou Ghillingh.

V úlohe stoličného inžiniera najčastejšie riešil záležitosti ochrany pred záplavami, ktoré spočívali v koordinácii budovania protizáplavových násypov v okolí Dunaja. Krátko po sobáši sa presťahovali do svojho domu v Bratislave, kde si podľa dobových záznamov Mikovíni v zadnej časti domu vybudoval vlastné observatórium. Počas svojho pôsobenia v Bratislave naďalej spolupracoval s Matejom Belom, s ktorým bol v tak blízkom priateľstve, že Matej Bel sa stal aj krstným otcom Mikovíniho synov Samuela Wolfganga a Karola. Do Belovho diela Notitia Hungariae prispel množstvom vedút miest a hradov Uhorska (napríklad Bratislava, Trenčín, Svätý Jur, Pezinok, Červený Kameň a ďalších).

Okrem vedút, ktoré už pre Bela zhotovil, ho cisár Karol III. poveril vypracovaním máp stolíc Uhorska pre Notitia Hungariae. Potom ako si preštudoval pôvodné mapy stolíc, rozhodol sa pre vlastnú koncepciu tvorby máp, ktorú opísal aj vo svojej rozprave v prvom zväzku Notitia Hungariae.

Snažil sa previesť kartografiu na nové vedecké základy a preto sa pridŕžal štyroch základných princípov, a to astronomického, geometrického, magnetického a hydrografického .

Na základe astronomických meraní určil presnú polohu Bratislavy, Banskej Bystrice, Banskej Štiavnice a Vojníc. Pomocou vlastného „nultého“ poludníka, ktorý si na tento účel „ vytvoril“ a ktorý prechádzal severovýchodnou vežou Bratislavského hradu a spomenutými presne zameranými mestami mapoval a zameriaval krajinu.

Dňa 28. septembra 1735 ho vymenoval cisár Karol III. za profesora prvej banskej školy v Banskej Štiavnici a za cisársko kráľovského inžiniera uhorských banských miest. V Banskej Štiavnici sa venoval údržbe a budovaniu nových tajchov, spoločne s Matejom Kornelom Hellom a jeho synom Jozefom Karolom Hellom vybudovali v okolí Banskej Štiavnice systém tajchov, ktorý poháňal Hellov vodoståpcový stroj na čerpanie vody z banských štôlní. Spolupodieľal sa na mapovaní a plánovaní razenia nových banských štôlní.

Život naplnený mnohými významnými dielami a vynálezmi skončil dňa 23. marca 1750 počas cesty z Trenčína do Banskej Štiavnice, keď Samuel Mikovíni zomrel na zápal pľúc. Miesto jeho posledného odpočinku je dnes už neznáme.