Es reconocido por sus importantes trabajos de investigación sobre etnicidad y religiosidad andina.
Es hijo de Luis Millones y Marina Santa Gadea.
Cursó estudios universitarios en la Pontificia Universidad Católica del Perú, obteniendo el grado de bachiller en Humanidades (1964) y de doctor en Letras e Historia (1965).
Posteriormente, efectuó estudios de postgrado en España, Chile y en la Universidad de Illinois, en la cual obtuvo una maestría en Antropología (1971).
Luis Millones es reconocido por sus importantes trabajos de investigación sobre etnicidad y religiosidad andina.