Em dezembro de 2015 ampliou seu vínculo com o clube até 2021. Müller entra para um grupo seleto de jogadores que participaram de grandes feitos na história do futebol, tendo participado da goleada contra o Brasil pela seleção alemã em 2014 na copa do mundo no famoso 7–1 e também na Liga dos Campeões de 2019–20 eliminando o Barcelona pelo placar de 8–2 aonde marcou duas vezes pelas quartas de final da competição.