Mikhaïl Zemtsov est originaire de Moscou. Mais alors qu'il est encore jeune, sa famille s'installe à Saint-Pétersbourg. À 12 ans, il commence à étudier chez Domenico Trezzini, puis chez Nicola Michetti. Il a également été assistant de Jean-Baptiste Alexandre Le Blond. Il apprend l'italien à l'institut provincial. En qualité d'assistant d'architecte, il est parmi les meilleurs et cela n'échappe pas à la perspicacité de Pierre Ier le Grand. L'empereur lui fait rapidement confiance pour des projets importants. Plus tard, il le prendra peu à peu à la place d'architectes étrangers. De 1720 à 1722, il travaille à Tallinn comme suppléant de Nicola Michetti à la construction du château de Kadriorg. À partir de 1721, il dirige seul tout le chantier, et ce, jusqu'à l'achèvement de cette réalisation.
Puis, en 1723, il se rend en Suède pour embaucher des artisans et des ouvriers et acheter de nouveaux équipements. Il ne possède pas encore le titre d'architecture et il est chargé d'autres missions par Pierre le Grand.
En 1724, il obtient le titre d'architecte. Il dirige alors la reconstruction des fontaines de Peterhof, la création de l'ensemble du parc et des galeries des jardins des tsars. Zemtsov avait aussi des qualités de dessinateur et il dessine notamment une grotte pour le jardin d'été. Comme sculpteur, il est l'auteur de projets qui ornent la Kunstkamera. En 1732, une nouvelle mission lui est confiée : s'occuper des parties non achevées de la laure Alexandre-Nevski.
Après avoir travaillé pendant 32 ans dans la fonction publique avec les mêmes appointements de 550 roubles, Zemtsov est obligé de s'adresser à l'impératrice Élisabeth Petrovna pour améliorer son sort. Il lui demande de lui donner un rang et un salaire y correspondant et d'avoir en plus le minimum pour ses besoins alimentaires journaliers. Ce que même ses étudiants recevaient et que lui n'a jamais reçu. Il lui fallut décrire tous ses états de services et c'est alors seulement que l'impératrice lui confère le grade de lieutenant-colonel et les émoluments liés à ce grade.
En 1741, Zemtsov s'engage encore dans la réalisation du palais Anitchkov et du jardin attenant à la propriété. Cet ensemble a été terminé après sa mort en 1743.
Après l'exécution de Piotr Eropkine en 1740, c'est lui qui dirige la Commission de construction de Saint-Pétersbourg. À partir de 1741, il exerce les fonctions d'architecte de la cour d'Élisabeth Petrovna. Il est le premier architecte russe qui incarne après les Italiens (comme Domenico Trezzini) les conceptions architecturales dont rêvait Pierre Ier pour sa capitale.
Pendant longtemps, la date de la mort de Zemtsov est restée inconnue jusqu'à ce que l'on trouve dans les archives : le [1].
1733—1737. Église de la Nativité de la Vierge Marie à Saint-Pétersbourg. L'église n'a pas été conservée.
1734—1739. Il dirige la construction de l'Église Saint-Pierre-et-Paul de hôpital du district de Vyborg (projet de Domenico Trezzini). Le bâtiment est élevé jusqu'aux architraves. Puis la construction n'est pas achevée avant la fin du XVIIIe siècle. Elle sera intégrée dans les structures de l'Académie médicale militaire.
V. Piliavski, T. Slavina, A Tits/ Пилявский В. И., Славина Т. А., Тиц А. А. и др., Histoire de l'architecture russe/ История русской архитектуры, Moscou, Архитектура-С (ISBN5-274-01659-6 et 5-9647-0014-4)
M. V. Johansen /Иогансен М. В., Mikhail Zemtsov/ Михаил Земцов (série: Architecture de notre temps/[Зодчие нашего города]), Leningrad, Лениздат,
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