Für eine deutsche Auswahlmannschaft spielte Müller bei der U18-Weltmeisterschaft 2004 sein erstes Turnier. 2005 und 2006 nahm er für sein Land an den Junioren-Weltmeisterschaften teil, bei den Titelkämpfen 2006 wurde er Topscorer des Turniers der 1. Division. Sein Debüt in der A-Nationalmannschaft feierte er beim Skoda-Cup 2007 in Basel, wo er sich allerdings im zweiten Spiel verletzte. Müller nahm mit der deutschen Nationalmannschaft am Deutschland Cup 2008, 2009, 2010, 2011 und 2012 sowie den Weltmeisterschaften 2009, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 teil. Seine internationale Karriere krönte Müller mit der Teilnahme an den Olympischen Winterspielen 2018 in Pyeongchang, bei denen die DEB-Auswahl die Silbermedaille gewann.