Миличић је уз Милана Гуровића и Марка Јарића био једини искусни играч у репрезентацији Србије коју је чинило 9 дебитаната. Репрезентација Србије је на Европском првенству у кошарци 2007. испала након прве фазе, уз сва три пораза у својој групи. Након другог пораза у групи од Грчке 68:67, Миличић је направио скандал када је извређао и претио судијама.