בצעירותו מיליק שיחק בנבחרת הנוער של פולין. ב-12 באוקטובר 2012, מיליק ערך את הופעת הבכורה שלו בנבחרת הבוגרת במשחק ידידות נגד . ב-14 בדצמבר 2012 הבקיע את השער הראשון שלו בנבחרת בניצחון 1–4 נגד . במסגרת קמפיין מוקדמות אליפות אירופה בכדורגל עד גיל 21 - 2015, מיליק הבקיע 9 שערים ב-8 משחקים והפך למבקיע המצטיין בקמפיין.