Den 26-årige har kommit överens om ett tvåårigt avtal med Lions, med möjlighet till ytterligare 12 månader.
Tidigare Bury och Rotherham United wide man Worrall gjorde nio mål i 84 framträdanden under två år med Shrimpers.
"David lägger till något annat till laget och har bra leverans," Millwall chefen Neil Harris berättade klubbens hemsida.
Worrall är klubbens första signering sedan deras play-off slutliga nederlag av Barnsley på Wembley.
Hitta alla de senaste fotbollsöverföringarna på vår dedikerade sida.
Millwall har undertecknat David Worrall efter ytterns avgång från League One rivaler Southend United.