Nach nur acht Monaten am Bökelberg, bei der dortigen Borussia, berief ihn Nationaltrainer Jupp Derwall das erste Mal in die DFB-Auswahl. Sein Debüt gab er am 21. März 1982 beim Freundschaftsspiel gegen Brasilien, als er in der 85. Minute für Pierre Littbarski eingewechselt wurde. Wegen einer Rückenverletzung schaffte er es nicht sich noch eine Nominierung für die WM 1982 zu erspielen. Bei der Fußball-Europameisterschaft 1984 war er nicht im Kader und aus dem Kader der Turniermannschaft von 1986 wurde er kurz vor Turnierbeginn gestrichen. 1988 nahm er als Ersatzspieler an der Europameisterschaft in Deutschland teil. Beim 2:0 gegen Spanien am 17. Juni 1988 in München wurde er in der 85. Minute eingewechselt. Beim Halbfinale gegen die Niederlande am 21. Juni in Hamburg spielte er die ersten 79 Minuten mit. Die letzte Partie im Dress des DFB bestritt er dann unter Franz Beckenbauer in der Vorbereitung auf die Weltmeisterschaft am 30. Mai 1990 gegen die dänische Auswahlmannschaft. In der 67. Minute wurde er für Uwe Bein eingewechselt. 1990 wurde Mill mit der Nationalmannschaft in Italien Fußball-Weltmeister, wurde dabei aber nicht eingesetzt. Zum Turnier sagte er deshalb einmal: „Eigentlich bin ich kein Weltmeister.“ Hinter Rudi Völler, Jürgen Klinsmann und Karlheinz Riedle war Mill für Franz Beckenbauer nur Stürmer Nummer 4.