Millar debutó en la selección de Chile el 17 de abril de 2002 bajo la dirección técnica de César Vaccia, perdiendo 0-2 Chile frente a Turquía. Tras casi 1 año fuera de la selección, Millar volvió jugar por Chile el 29 de abril de 2004 frente a Perú, partido que terminó empatado a 1. El técnico Juvenal Olmos lo nominó en junio de 2004 para los partidos por las Clasficatorias para la Copa Mundial de Alemania 2006 frente a Venezuela y Brasil, pero Millar no jugó. Debido a sus buenas actuaciones en Huachipato, Olmos lo convocó a la selección para la Copa América de Perú el 2004. En esa copa solo disputó 2 partidos: el 11 de julio frente a Paraguay en el empate 1-1 y el 14 de julio en la derrota 1-2 frente a Costa Rica. Estos resultados significaron que Chile no lograra pasar fase de grupos, debido a que quedaron en último lugar del Grupo C con solamente 1 punto.