Химик-органик, академик АН СССР (1958).
Основные работы посвящены биоорганической химии, одним из создателей которой он являлся. Изучил причины и механизм гидролитического расщепления углерод-углеродных связей в органических соединениях и разработал общую теорию окислительно-гидролитических превращений органических соединений.
Проводил исследования в области химии антибиотиков. Предложил метод синтеза левомицитина, создал доступные методы получения его оптически активных аналогов. Установил причины антимикробного действия левомицитина. Наиболее значительные успехи были достигнуты в изучении белковопептидных веществ.
Награжден 2 орденами Ленина, а также медалями.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Шемякина М.М. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Дополнительную информацию можно найти в электронном издании «Гордость отечественной науки и техники. XX век. Вып. 3. Химики. Люди, понимающие мир» : биографический справочник [Электронный ресурс] / сост. : Т. Н. Фисюк (отв. сост.), Г. М. Семенова ; под ред. Л. Ю. Покровской. – Электрон, текстовые дан. [362 МБ]. – Самара : РГА в г. Самаре, 2018.
Подробнее с документами и базами данных можно ознакомиться в читальном зале архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58.