Il suo primo incarico politico risale al 2007, quando diventa assessore alle risorse umane ed economico finanziarie del comune di Piacenza. Diventa deputata l'anno successivo, quando entra a far parte della commissione bilancio. Rieletta nel 2013, viene nominata vicecapogruppo vicario del Pd a Montecitorio per poi entrare al ministero dell'Economia come sottosegretario il 10 novembre 2014.
Di economia De Micheli si era già occupata in qualità di responsabile del Partito Democratico per le piccole e medie imprese all'interno della segreteria Bersani. In quel periodo è stata molto vicina politicamente all'ex segretario, in tandem con Stefano Fassina, allora responsabile economico del Partito.
Sia Bersani che Fassina hanno lasciato il Pd, lei invece no, anzi. Il suo ruolo all'interno del partito è cresciuto, fino alla nomina di oggi. Pur non essendo mai considerata tra i renziani duri e puri, De Micheli ha sempre garantito l'appoggio alla linea del segretario del partito.
In passato si è occupata anche di agroalimentare: dal 1998 al 2003 è stata presidente della cooperativa di agricoltori Agridoro, poi liquidata, che si occupava di prodotti lavorati dal pomodoro.
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