Pierwsze kroki stawiał w klubach z rodzinnego miasta. Zaczynał w juniorach Tempa 25 i Naków. Następnie trafił do seniorskiej drużyny Stomilu (grającego wtedy na zapleczu ekstraklasy), ale nie zagrzał w nim długo miejsca. Jego kariera zaczęła rozkręcać się dopiero w Wiśle Płock, do której przeniósł się wiosną 2004 roku.

W ekipie Nafciarzy spędził 5 lat, z półroczną przerwą na wypożyczenie do Zagłębia Sosnowiec. To właśnie z płocczanami wywalczył jedyne trofeum na krajowym podwórku – Puchar Polski w sezonie 2005/06. Może się to wydawać dziwne, gdyż w 2009 r. Mierzejewski przeniósł się do Polonii Warszawa, w której grało wielu znanych zawodników, a Czarne Koszule rywalizowały o najwyższe laury w kraju.

Właśnie jako piłkarz stołecznego klubu „Mierzej” otrzymał powołanie do drużyny narodowej. Wcześniej grał w zespołach do lat 20 i 21. Debiut w kadrze A zaliczył 29 maja 2010 r. w towarzyskim meczu z Finlandią (0:0) na stadionie Korony Kielce. Stery reprezentacji dzierżył Franciszek Smuda, budujący ekipę na zbliżające się Euro 2012. W składzie Polaków oglądaliśmy tego dnia m.in: Przemysława Tytonia,  Adama Matuszczyka, Roberta Lewandowskiego czy Ireneusza Jelenia. „Mierzej” grał do 75. minuty i zebrał wysokie noty za występ.
 

Od debiutanckiego spotkania minął rok. Dopiero wówczas piłkarzowi Polonii udało się zdobyć premierową bramkę w drużynie narodowej. Stało się to 5 czerwca 2011 r. w towarzyskiej potyczce z Argentyną (2:1) na stadionie Wojska Polskiego w Warszawie.

Na kolejne gole znów musiał poczekać. Drugie trafienie zaliczył... we wrześniu 2012 r. w Podgoricy, gdzie drużyna narodowa (już pod wodzą Waldemara Fornalika) mierzyła się z Czarnogórą (2:2) w eliminacjach mistrzostw świata 2014.

Trzecią bramkę zdobył... rok później, również w kwalifikacjach do mundialu w Brazylii, ale już jako zawodnik Trabzonsporu (przeszedł do Turcji za 5,25 mln. euro, co było rekordową kwotą zapłaconą za piłkarza z polskiej ligi). W Serravalle Polska wygrała 5:1 z San Marino.

Wtedy Mierzejewski nie przypuszczał, że reprezentacyjny rozdział powoli dobiegał końca. Niespodziewany „prezent” w postaci ostatniego meczu otrzymał tuż po 27. urodzinach.

Był 15 listopada 2013 r. Na Stadionie Miejskim we Wrocławiu w roli selekcjonera debiutował Adam Nawałka. W towarzyskim spotkaniu ze Słowacją (0:2) Polacy wypadli blado. Być może to spowodowało, że po tym meczu Nawałka postanowił zrezygnować z kilku piłkarzy – w tym z Mierzejewskiego. W polskim zespole wystąpili wówczas: Rafał Kosznik, Paweł Olkowski, Waldemar Sobota czy Tomasz Brzyski.

W 2014 r. „Mierzej” wylądował w Arabii Saudyjskiej. Z Al-Nassr wywalczył mistrzostwo kraju, grał w azjatyckiej Lidze Mistrzów, notował bardzo dobre występy, strzelał gole, asystował. Ale nie zmieniło to jego sytuacji w reprezentacji. W pewnym momencie zawodnik przestał liczyć, że jeszcze dostanie powołanie.

W kolejnych latach wybierał coraz bardziej egzotyczne kierunki. W Szardża FC z ZEA pełnił nawet funkcję kapitana. W Australii pokazał się ze znakomitej strony w Sydney FC, z którym związał się 3-letnim kontraktem. Jednak w tym zakątku globu grał tylko sezon, a następnie wyjechał do Chin. W Azji spędził najwięcej czasu i tam też zakończyła się jego przygoda z piłką. Mierzejewski powiedział „game over” 27 stycznia 2024 roku.

Po rozstaniu z boiskiem w wieku 37 lat bardzo szybko odnalazł się w nowej roli – telewizyjnego eksperta. Ale rozbrat z futbolem nie trwał długo. Trzy miesiące później „Mierzej” znów wybiegł na murawę, z tą różnicą, że na sztuczną, i w hali sportowej. W kwietniu 2024 r. zadebiutował w reprezentacji Polski w… piłce sześcioosobowej.

► Uczestnik mistrzostw Europy (2012)
► Puchar Polski z Wisłą Płock (2006)
► Mistrzostwo Arabii Saudyjskiej z Al-Nassr (2015)
► Puchar Australii z Sydney FC (2017)
► Ligowiec Roku tygodnika „Piłka Nożna” (2010)
► Johnny Warren Medal - nagroda dla najlepszego zawodnika sezonu australijskiej A-League (2018)