Cuando el gobierno del Director Supremo, don Bernardo O'Higgins contrató al Almirante escocés Lord Thomas Alexander Cochrane para que se hiciera cargo del mando de la escuadra nacional, Miller fue nombrado jefe de las fuerzas de artillería y de la Infantería de marina. Como tal, tuvo una actuación sobresaliente al mando de las tropas que lucharon contra los realistas en la Toma de Valdivia. Pocos días después fue herido en una escaramuza a la entrada del Fuerte Agüi durante el intento fallido de anexión de Chiloé (Combate de Agüi).