Mikulicz è il primo a testare sull'uomo, nel 1904, senza però successo -almeno iniziale-, la camera ipobarica, creata da Ferdinand Sauerbruch al fine di superare la pressione endotoracica negativa e che permise lo sviluppo della chirurgia toracica in Germania. Nel 1881 inventa il primo esofago-gastroscopio elettrico, che avrebbe usato successivamente nel fare le biopsie. Concentra i suoi studi sul canale alimentare, compiendo con successo nel 1886 la prima ricostruzione plastica dell'esofago dopo la resezione della sua porzione cervicale. Introduce l'operazione in due stadi per il cancro del colon che prevedeva l'uso di garze tamponanti per avvolgere le viscere addominali (“Mick pad”). Crea dei drenaggi per assorbire le secrezioni presenti nelle cavità delle ferite grandi e profonde.