Dans les années 1990, Yann Millon réoriente sa carrière vers l'athlétisme, avec les courses de fond et le cross-country. Il rejoint l'équipe de France en 1993, et, pour son premier championnat international, termine huitième des championnats d'Europe de cross-country 1996. En compagnie de Mustapha Essaïd, Cédric Dehouck et Mohamed Ezzher, il est sacré vice-champion par équipes. Il réitère cette performance collective l'année suivante, avec Essaïd, Bertrand Fréchard et Abdellah Béhar.  des Mondiaux de 1997, il devient peu à peu une personnalité assez notoire dans le monde du cross-country à cette époque, en étant donné favori sur certaines épreuves internationales. Avec Driss El Himer, Lyes Ramoul et Mustapha El Ahmadi, il est sacré champion d'Europe de cross-country par équipes 2000. Il prend ensuite sa retraite internationale en athlétisme.