Народився 2 січня 1932 року в с. Заболотне (Польща).
Закінчив радіотехнічний факультет і аспірантуру Львівського політехнічного інституту (1954). З 1954 року асистент, старший викладач кафедри автоматики та телемеханіки Львівського політехнічного інституту. Кандидат наук (1964), доцент (1966), професор кафедри автоматики та телемеханіки (1978). Проректор з наукової роботи (1969-1971), ректор (1971-1990) Львівського політехнічного інституту. Завідуючий кафедрою (1976-1993), з 1993 року — професор кафедри автоматики та телемеханіки Національного університету «Львівська політехніка».
Основний напрямок наукових робіт — автоматизація процесів вимірювання комплексних пасивних параметрів електричних кіл; розробка методів і систем автоматичного зрівноважування аналогових мостів змінного струму, питання їх математичного моделювання; розробка нових алгоритмів дискретного зрівноважування та ефективних способів формування сигналів управління, розширення діапазону вимірювання параметрів і створення на цій основі цифрових вимірювачів комплексних опорів; роботи по створенню вимірювачів імітансів на фіксованій частоті та діапазоні частот на основі прямого перетворення в напругу, а також вимірювальних перетворювачів. Результати проведених досліджень стали основою для розробки і впровадження в серійне виробництво ряду приладів, зокрема: портативного вимірювача CLR Ф-4320, малогабаритного цифрового вимірювача CLR E7-13, універсального вставного перетворювача для мультиметра Щ-48000.
Заслужений працівник освіти України (2005). Лауреат Премії Ради Міністрів СРСР (1978). Нагороджений орденами «Знак Пошани» (1967), Трудового Червоного Прапора (1976), Жовтневої Революції (1986); Почесною грамотою Президії Верховної Ради УРСР (1981).
Автор 3 монографій, навчального посібника, 110 наукових статей, численних авторських свідоцтв на винаходи.
М.О. Гаврилюк помер 6 серпня 2006 року.