Sohn und Schüler des Rudolstädter Hofmalers Johann Christoph M. (1697-1767) und dessen Ehefrau Eleonora Maria, geb. Kirchner (1698-1788). Verheiratet (seit 1776) mit Anna Maria M., geb. Alleintz (1749-1816), aus Ffm. Der Sohn Johann Friedrich M. (1777-1844), der Enkel Carl M. (1811-1893) und der Urenkel Friedrich Ernst M. (1853-1919) waren ebenfalls als Maler (und Restauratoren) in Ffm. tätig.
Seine erste Ausbildung erhielt M. in der väterlichen Werkstatt in Rudolstadt zusammen mit seinem älteren Bruder Friedrich Wilhelm Christoph M. (1736-1798). In dieser Zeit schuf er erste Gemälde mit Schlachten und Landschaften, Stillleben und Viehstücke. In der Residenzstadt Rudolstadt war M. nicht an zünftige Vorschriften gebunden. Gleichwohl ging er 1766 auf eine späte Wanderschaft. Seine erste Station war von 1766 bis 1768 Schloss Salzdahlum, wo der Maler Ludwig Wilhelm Busch (1703-1772) an der Gemäldegalerie von Herzog Karl I. von Braunschweig-Wolfenbüttel (1713-1780) eine informelle Akademie für angehende Künstler unterhielt. Auch dort pflegte M. sein besonderes Interesse für Pferdedarstellungen und Schlachtenbilder, meist in Kopien nach Georg Philipp Rugendas (1666-1742) und Philips Wouwerman (1619-1668). Von 1768 bis 1769 betätigte sich M. in Hamburg bei einem Bilderhändler als Restaurator. Es folgte ein mehrmonatiger Aufenthalt in Ffm., wo er in der Werkstatt des Landschaftsmalers Christian Georg Schütz d. Ä., einem der großen künstlerischen Ausbildungsbetriebe der Mainstadt, arbeitete. Im Frühjahr 1770 wechselte M. nach Darmstadt, in die Werkstatt der Witwe des Hofmalers Johann Conrad Seekatz, für die er vermutlich Kopien der gefragten Genrestücke des Malers und Werke in dessen Stil fertigte.
Im Juli 1772 kehrte M. nach Ffm. zurück und verdingte sich in der Tapetenmanufaktur von Johann Andreas Benjamin Nothnagel, die u. a. für ihre Landschaftspanoramen bekannt war. Aus diesen Jahren stammen auch zahlreiche Rötelzeichnungen und Radierungen von M. (u. a. im Besitz des Städel Museums und des HMF). Dass sich M. 1774 ein „Führungszeugnis“ durch den Rudolstädter Rat ausstellen ließ, kann als Indiz für den Entschluss gewertet werden, sich in Ffm. selbstständig zu machen. Als er den Rat der Stadt Ffm. 1776 um das Bürger- und Meisterrecht und damit um die Aufnahme in die Malerzunft anging, erfüllte er alle in der Zunftordnung vorgeschriebenen Voraussetzungen: M. war lutherischer Konfession, ehelich gezeugt und geboren, war als Geselle gewandert, hatte in der Werkstatt Ffter Künstler gearbeitet und sich mit einer Ffter Bürgertochter verlobt. Als Meisterstück lieferte er ein Kircheninterieur nach der Phantasie auf den Römer (heute im Besitz des HMF). Die Anregung für die Wahl des Bildsujets für das Meisterstück dürfte auf drei Künstler und einen Sammler zurückgehen: auf Christian Georg Schütz d. Ä., der in den 1750er Jahren erste Ffter Kircheninterieurs geschaffen hatte, auf Christian Stöcklin (1741-1795), dessen spätestens seit 1772 entstandene Kircheninterieurs M. gelegentlich mit Figuren staffierte, und auf den Zürcher Zimmermann Johann Vögelin (1754-1784), der während seines Aufenthalts in Ffm. verschiedene Kircheninterieurs fertigte und M. in die Perspektivlehre einführte, sowie auf den Sammler Friedrich Wilhelm Hoynck (1738-1799), der schon 1775 ein erstes Kircheninterieur bei M. in Auftrag gab und einer seiner Hauptkunden blieb. Künftig spezialisierte sich M. ganz auf die Gattung des Kircheninterieurs nach dem niederländischen Vorbild des späten 16. und 17. Jahrhunderts, was als marktstrategische Entscheidung im Umfeld der Ffter Künstler- und Sammlerszene verstanden werden kann. M. knüpfte damit einerseits an eine erste kurze, durch Hendrick van Steenwijk und dessen gleichnamigen Sohn ab 1586 in Ffm. hervorgerufene Hochzeit des Genres an, andererseits befriedigte er einen Bedarf des Sammlermarkts und schürte ihn zugleich. Zusammen mit Künstlern wie Schütz, Stöcklin, Andreas Herrlein (1723-1796) und Jean François Gout (1748-1812) löste er eine nur in Ffm. und im Rhein-Main-Gebiet von den 1770er Jahren bis etwa 1820 blühende Retromode des Kircheninterieurs aus. Gelegentlich fertigte M. auch Werke anderer Gemäldegattungen wie Genre- und Tierstücke.
M. führte ein (von seinem Sohn Johann Friedrich M. ergänztes) Werkverzeichnis seiner Architekturbilder, zu denen auch eine kleine Gruppe von Kerkerdarstellungen gehört. Das Verzeichnis informiert über Auftrags- bzw. Herstellungsdatum, Sujet, Material, Größe, Preis und Auftraggeber bzw. Käufer der Arbeiten. Im Ganzen schuf M. über 120 Kircheninterieurs auf Kupfer, Holz und Papier in unterschiedlichen Formaten, häufig als Pendants für die symmetrische Hängung in bürgerlichen Gemäldekabinetten. M. war insbesondere für eine wohlhabende Sammlerkundschaft tätig, die sich vornehmlich aus Ffter Händlern, Ärzten, Juristen und hohen Verwaltungsbeamten zusammensetzte. Die Mehrzahl der Gemälde zeigt gotische, Renaissance- und Barockkirchen nach der Phantasie als Tag- oder Nachtstücke; eine kleinere Anzahl bildet Ffter Kirchen (Dom, Liebfrauenkirche, St. Leonhard, Dominikanerkirche, Deutschordenskirche) ab. Diese „Porträts“ besitzen angesichts der zahlreichen Umbauten des 19. Jahrhunderts und der Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs hohen Quellenwert als Bilddokumente.
Bei seinen Kirchenbildern orientierte sich M. fast durchgängig an dem in Antwerpen entwickelten Modell der zentralen Sichtachse auf den Chorbereich und nicht an dem nordniederländischen Modell des Blickes quer durch die Schiffe mit Betonung des Predigtstuhls, wie es etwa von Hendrick van Vliet (1611/12-1675) und Emanuel de Witte (um 1617 bis 1692) gepflegt wurde. Auffällig ist die Gruppe von Darstellungen gotischer Kapellen aus den napoleonischen Jahren zwischen 1805 und 1812, die vielleicht auf die verstärkte Wahrnehmung der mittelalterlichen Architektur und die sich entwickelnde Vorstellung von der Gotik als deutschem Nationalstil zurückzuführen ist. Gesteigert wurde die Nachfrage wahrscheinlich durch Goethes stark rezipierten Roman „Die Wahlverwandtschaften“ (1809), in dem die Restaurierung und die Wiedereinrichtung einer gotischen Kapelle als Grablege eine bedeutsame Rolle für die Handlung spielen. Die Frage, ob der durch die Französische Revolution, die Säkularisierung der Kirchen und Klöster, das Ende des Heiligen Römischen Reichs Deutscher Nation und die Hinwendung zum Mittelalter markierte Epochenumbruch auch die Sichtweise M.s auf die Gemälde gotischer Kircheninterieurs veränderte, muss angesichts des Fehlens von entsprechenden Selbstzeugnissen unbeantwortet bleiben.
Ein zweites berufliches Standbein bildete für M. seine umfangreiche Tätigkeit als Restaurator. Ein Arbeitsbuch (in Privatbesitz) dokumentiert die von ihm und seinem Sohn Johann Friedrich M. zwischen 1806 und 1844 ausgeführten Gemälderestaurierungen. Die Werke stammten von Sammlern vor allem aus Ffm. und Umgebung ebenso wie aus anderen deutschen und europäischen Städten. Im Austausch mit seinem Nachbarn an der Zeil, dem Konditor und Sammler Johann Valentin Prehn, der seit 1799 ein umfangreiches Kabinett mit kleinformatigen Gemälden anlegte, entwickelte M. die Idee zu einem eigenen Miniaturkabinett mit Kopien von ihm restaurierter Werke. Das Kabinett umfasst 205 zwischen 1796/98 und 1843 gemalte Kopien in drei „Flügelaltären“. Den Hauptanteil der kopierten Werke machen die von M. besonders geschätzten niederländischen Künstler aus, gefolgt von deutschen, flämischen und italienischen Malern; Kopien nach Werken der Gotik fehlen, obwohl in Ffter Sammlungen vorhanden und vermutlich auch von Johann Ludwig Ernst oder Johann Friedrich M. restauriert. Diese Gemäldegalerie en miniature mit mehr als 150 von ihm selbst gefertigten Kopien bildete den Kanon des Künstlers ab und konnte als Ausweis des eigenen Könnens und des Einfühlungsvermögens in die Malweise anderer Künstler die Kundenakquise unterstützen.
M. wurde 1780 zu einem der Vorsteher der Ffter Malergesellschaft gewählt. 1815 ernannte die Hanauer Zeichenakademie ihn und seinen Sohn Johann Friedrich M. zu Mitgliedern.
M. hat sich durch sein Werk, aber auch durch die bereits früh einsetzende Überlieferung in die Ffter Kunstgeschichte eingeschrieben. Besonderen Anteil hieran hat der Ffter Kunstschriftsteller, Kunstsammler und -händler Henrich Sebastian Hüsgen, der M. längere Artikel in „Nachrichten von Franckfurter Künstlern und Kunstsachen“ (1780) und in seinem „Artistischen Magazin“ (1790) widmete. Auch der Umstand, dass M. für kurze Zeit den jungen Johann Wolfgang Goethe und dessen Schwester Cornelia in der Kunst des Zeichnens unterwies (vgl. „Dichtung und Wahrheit“ II,8) und dass Goethe ihn 1815 auf seiner Reise durch die Rheinprovinz besuchte und das Miniaturkabinett in „Ueber Kunst und Alterthum in den Rhein- und Mayn-Gegenden“ (1. Heft, 1816) als museumswürdigen „Hausaltar“ beschrieb, trug zum Nachruhm des Künstlers bei.
Eine große Zahl von Werken M.s hat sich in den Ffter Museen (Städel Museum, Historisches Museum, Freies Deutsches Hochstift / Ffter Goethe-Museum) erhalten, wohin sie über Legate und Schenkungen ortsansässiger Sammler (Daems, Grambs, Neufville, Prehn) und – direkt und indirekt – über den Familiennachlass gelangten. Die Miniaturkabinette wurden 1857 vom Enkel Carl M. an den Ffter Kunsthändler Anton Baer verkauft und gelangten nach England, von wo sie erst 1979/80 wieder nach Ffm. zurückerworben werden konnten (heute im HMF und im FDH / Ffter Goethe-Museum).
Ein Selbstporträt von 1784 gilt als zweifelhaft. Porträt (von Ursula Magdalena Reinheimer, 1806) im HMF.
M., der in dem 1785 von ihm und seiner Frau erworbenen Haus an der Zeil Lit. D 203 (später Nr. 49) wohnte, wurde 1819 vermutlich auf dem Peterskirchhof bestattet; erst die Nachfahren Johann Friedrich M., Carl M. und Friedrich Ernst M. liegen auf dem (seit 1828 bestehenden) Hauptfriedhof begraben (Gewann A 101 und F 864).
Der schriftliche Nachlass (Briefe, Arbeitsbücher) von M. befindet sich in Privatbesitz.
Ausstellungen der Werke M.s fanden im Kontext der Malerfamilie M. statt, etwa 1911 im Ffter Kunstverein, 1938/39 im Städel, 1982 durch die Museumsgesellschaft Kronberg und 1999/2000 im Freien Deutschen Hochstift / Ffter Goethe-Museum. Zwei der Kästen des M.’schen Miniaturkabinetts sind seit 1988 im HMF zu sehen, zunächst in der Dauerausstellung „Bürgerliche Sammlungen“, seit 2012 in der Dauerausstellung „Ffter Sammler und Stifter“; das dritte Kabinett gehört als Dauerleihgabe der Bethmann Bank zur Gemäldesammlung des FDH / Ffter Goethe-Museums und wird heute in der Goethe-Galerie des Deutschen Romantik-Museums gezeigt.
M.straße in Sachsenhausen.