Miller entschied sich für die Technik und studierte Bauingenieurwesen an der Technischen Hochschule München. 1875–79 befreundete er sich mit Rudolf Diesel. Nach erfolgreichem Studienabschluss im August 1878 trat er in den bayerischen Staatsbaudienst ein. Die behördliche Arbeitsweise bot dem aufstrebenden Ingenieur aber nicht den notwendigen Spielraum. Er erhielt jedoch 1881 die Möglichkeit, im Rahmen eines unbezahlten Sonderurlaubs die Pariser Elektrizitätsausstellung zu besuchen, um für Bayern die Möglichkeiten der Wasserkraftnutzung zu erkunden. Im Selbststudium arbeitete er sich in die noch junge Elektrotechnik ein. 1882 organisierte er in München die erste elektrotechnische Ausstellung in Deutschland. Auf dieser Ausstellung gelang ihm zusammen mit Marcel Depréz als erstem die Übertragung von elektrischem Strom über eine Strecke von rund 60 Kilometern von Miesbach nach München (Gleichstromfernübertragung Miesbach–München). (Der Strom kam von einer Dynamomaschine von 1,5 PS, die in Miesbach von einer Dampfmaschine angetrieben wurde. Die elektrische Energie wurde dann mit einer Spannung von 2.000 Volt über eine Telegrafenleitung auf das Münchener Ausstellungsgelände transportiert. Dort verwendete man den Strom, um eine Pumpe anzutreiben, die einen künstlichen Wasserfall speiste. Das Wasser wurde auf eine Höhe von 2,5 Metern angehoben, von wo es in ein Becken herabstürzte.)