Louis Cardinals, equipo con el que debutó en 2012, así como con los Atlanta Braves, Arizona Diamondbacks y Texas Rangers.

Obtuvo su primera victoria el 16 de septiembre al ganar como relevista en entradas extra frente a los Dodgers de Los Ángeles.

En la temporada 2013, Miller fue incluido en la rotación abridora de los Cardenales desde el Día Inaugural.

En el 2014, Miller enfrentó problemas con la mecánica y el control de sus lanzamientos.

[3]​ Doce días después, estuvo a un out de lanzar un juego sin hits ni carreras frente a los Marlins de Miami, hasta que el bateador emergente Justin Bour bateó un sencillo, y finalizó el juego permitiendo un total de dos hits para ganar 9-0.

[9]​ El 9 de diciembre de 2015, Miller fue transferido a los Diamondbacks de Arizona junto al lanzador Gabe Speier, a cambio del jardinero Ender Inciarte, el campocorto Dansby Swanson y el lanzador Aaron Blair.

El 27 de agosto, Miller optó por no cumplir con su contrato y fue liberado del equipo.

Miller utiliza una recta o una curva en el 98% de sus lanzamientos.