Mihalić je rođen u Velikoj Ludini u Hrvatskoj, a nakon početnog bavljenja nogometom i biciklizmom, cijeli život je posvetio atletici. U karijeri je oborio 22 rekorda, a pobijeđivao je na velikim maratonima u Tokiju, Bostonu, Moskvi i Ateni, na ponoćnoj trci u Sao Paulu, kao i na Krosu nacija u Parizu, što je u to doba bilo neslužbeno svjetsko prvenstvo.

Iako je slovio kao jedan od najboljih na svijetu, nikad nije bio prvakom države u maratonu, a na 1075 službenih utrka na kojima je nastupao pretrčao je ukupno čak 166.250 kilometara.

Najveći uspjeh mu je olimpijsko srebro iz Melbournea, a u maratonu se natjecao i na Igrama u Rimu 1960. godine, gdje je kao 39-godišnjak osvojio 12. mjesto. Bio je triput (1952, 1956, 1957) proglašavan za najboljeg sportaša Jugoslavije u tradicionalnom izboru Sportskih novosti.

Posljednji ispraćaj Franje Mihalića bit će u srijedu u Beogradu.