בשנת 1982 זומן מילר לסגל של גרמניה המערבית למונדיאל 1982. מילר שיחק בטורניר זה בשני משחקים בלבד. לאחר שלא שיחק כלל בכל שלב הבתים הראשון, פתח מילר בהרכב בתיקו 0-0 עם נבחרת אנגליה, והוחלף בדקה ה-83 על ידי קלאוס פישר. הופעתו הבאה של מילר במונדיאל זה הייתה במשחק הגמר, בו נכנס כמחליף בדקה ה-70 במקומו של קרל היינץ רומניגה, במצב של 0–2 לנבחרת איטליה. חילוף זה לא עזר לגרמניה המערבית, ואיטליה ניצחה 1–3 וזכתה בתואר.