Після закінчення навчання служив у Тернопільсько-Кременецькій єпархії. 19 липня1988 р. архієпископом Волинським і Рівненським Варлаамом рукоположений на священика. Призначений настоятелем парафії Святої преподобної Параскеви Сербської в селі Поручин і Святих благовірних князів Бориса і Гліба в с. БіщеБережанського району5 серпня того ж року.
На своєму засіданні 26 липня 2003 р. Священний Синод Української Православної Церкви Київського Патріархату обрав архімандрита Кирила (Михайлюка) на єпископа Ужгородського і Закарпатського.
2 серпня 2003 у Свято-Володимирському патріаршому кафедральному соборі відбувся чин його наречення, який звершили Святійший Патріарх Київський і всієї Руси-України Філарет, єпископ Білоцерківський Олександр (Решетняк), єпископ Хмельницький і Кам'янець-Подільський Антоній (Махота), єпископ Васильківський Панкратій (Тарнавський), єпископ Сімферопольський і Кримський Климент (Кущ), єпископ Чернігівський і Ніжинський Михаїл (Зінкевич). 3 серпня у Свято-Володимирському соборі Києва за Божественною літургією Святійший Патріарх Філарет у співслужінні єпископів, які брали участь у нареченні, звершив хіротонію архімандрита Кирила (Михайлюка) на єпископа Ужгородського і Закарпатського.[1]
Удостоєний вищих церковних нагород, зокрема ордену Архістратига Михаїла (23 січня2004 р.).
Під час війни з Росією у 2014 році владика Кирило відвідав зону АТО, привізши захисникам України позашляховик, придбаний за кошт вірян Виноградівського району, а також сфотографувався на фоні автівки з автоматом і боєприпасом[2]. Останній факт викликав невдоволення керівництва УПЦ КП.
26 грудня2014 року за рішенням Священного Синоду УПЦ КП владика був заборонений у служінні «за вчинення дій, несумісних з саном єпископа, які стали причиною спокуси та критики на адресу Церкви, порушення 83 Апостольського правила, яким єпископу забороняється займатися військовою справою».[3]
Єпископ Кирил (Михайлюк) у відповідь оголосив про свій вихід зі складу УПЦ Київського Патріархату. Водночас ще за день до рішення Синоду УПЦ КП, 25 грудня, прийнятий у юрисдикцію УАПЦ та призначений керуючим Закарпатською єпархією УАПЦ[4].
Відповідно до рішення Священного Синоду ПЦУ від 5 лютого 2019 р., змінено титул на «Єпископ Ужгородський і Хустський». Єпископ Кирило є членом комісії з канонізації святих ПЦУ; з його активного сприяня відбулися перші дві канонізації ПЦУ: Святителя Йосифа Нелюбовича-Тукальского та прведної Єлизавети (Гальшки) Гулевич.