The New York Times zauważył, że w Hollywood Mikkelsen stał się „niezawodnym aktorem charakterystycznym z intrygującą twarzą”, ale w ojczyźnie jest „kimś innym: gwiazdą, pewnikiem i twarzą odrodzonego duńskiego kina”.

W 2008 roku wcielił się w postać duńskiego partyzanta Jørgena Haagena Schmitha w filmie Ole Christiana Madsena Płomień i Cytryna (Flammen & Citronen), opartym na faktach z działalności grupy oporu Holger Danske podczas II wojny światowej. Przydomek jego bohatera, „Citronen” (Cytryna), pochodził od fabryki Citroëna, w której pracował. Michael O'Sullivan z The Washington Post porównał duet Mikkelsena i Thure Lindhardta do Butcha Cassidy’ego i Sundance Kida, opisując film jako „stylową i dreszczową opowieść o przystojnych łotrach z bronią”. W tym samym roku aktor użyczył głosu Le Chiffre’owi w grze wideo Quantum of Solace oraz reprezentował tę postać podczas premiery kolekcji zegarków Swatch „007 Villain Collection” w Bregencji. Rok później, ciesząc się już opinią jednego z najbardziej zmysłowych europejskich aktorów, Mikkelsen zagrał porywczego Strawińskiego u boku Anny Mouglalis w docenionym przez krytyków filmie Coco Chanel i Igor Strawiński. Magazyn Empire opisał go jako „wizualnie oszałamiający obraz skupiający się na zakazanym romansie w Francji lat 20.”.