Orlando Magic (2000-2003)Edit

Następnego lata, Miller został wzięty z piątym ogólnym wyborem w 2000 NBA draftu przez Orlando Magic. Miller wygrał 2001 NBA Rookie of the Year Award, będąc jednocześnie jedynym pierwszorocznym graczem, który wystąpił we wszystkich 82 meczach sezonu zasadniczego w sezonie 2000-01 (rozpoczynając 62), w których zdobywał średnio 11,9 punktu i 4,0 zbiórki na mecz, strzelając przy tym 40,7% z trzech punktów.

Memphis Grizzlies (2003-2008)Edit

Został sprzedany do Memphis Grizzlies w połowie sezonu 2002-03 NBA. Był odbiorcą nagrody NBA Sixth Man of the Year Award za sezon 2005-06. On średnio 13,7 punktów 5,4 zbiórek 2,7 asyst podczas strzelania 47% z pola i 41% z trzech, podczas gdy grając 30,6 minut na game.

On 3 stycznia 2007, Miller wykonane dziewięć trzy punkty w zwycięstwo nad Golden State Warriors, łamiąc Sam Mack’s Grizzlies franchise rekord ośmiu w grze ustawić w lutym 1999. W dwóch poprzednich meczach Miller trafił siedem trójek. Tym samym stał się pierwszym graczem NBA, który trafił co najmniej siedem trójek w trzech kolejnych meczach od czasu, gdy w 1996 roku dokonał tego George McCloud z Dallas Mavericks. Miller jest rekordzistą Memphis Grizzlies pod względem największej liczby punktów zdobytych w pojedynczym meczu, z 45 punktami 21 lutego 2007 roku przeciwko Golden State Warriors. Po sezonie 2006-07 NBA, Miller został ogłoszony jako członek reprezentacji USA Basketball.

Minnesota Timberwolves (2008-2009)Edit

26 czerwca 2008, Miller, Brian Cardinal, Jason Collins i 5. pick draftu 2008 NBA, Kevin Love, zostali wysłani do Minnesoty w zamian za Marko Jarić, Antoine Walker, Greg Buckner i 3. pick, O. J. Mayo. Miller zaliczał średnio career-high 4.5 asysty na mecz, ale career-low 9.9 punktów na mecz w swoim jedynym sezonie w Timberwolves.

Washington Wizards (2009-2010)Edit

On June 23, 2009, Miller i Randy Foye zostały wysłane do Washington Wizards za Oleksiy Pecherov, Etan Thomas, Darius Songaila i 5. ogólny pick w drafcie NBA 2009. Miller doznał kontuzji barku i opuścił kilka spotkań w początkowej części sezonu 2009-10 NBA. W 54 meczach, on średnio 10,9 punktów na mecz, jego ostatni w historii double-digit scoring średnia w sezonie, ale był drugi w lidze w trzypunktowej dokładności bramek pola, na 48.0%.

Miami Heat (2010-2013)Edit

On 15 lipca 2010, Miller podpisał pięcioletni kontrakt 25 milionów dolarów z Miami Heat. Kontuzjował swój kciuk podczas pilnowania LeBrona Jamesa w praktyce podczas pre-season, sidelining go na kilka tygodni. Miller oficjalnie powrócił do składu Miami Heat 20 grudnia 2010 roku, w meczu z Dallas Mavericks. Swój pierwszy start Miller zaliczył 22 stycznia 2011 roku, kiedy to z powodu choroby Dwyane’a Wade’a zdobył 32 punkty w wygranym meczu z Toronto Raptors. W playoffach Miller notował średnio 2,6 punktu na mecz w 12 minut, najwięcej, bo aż 12 w 4 meczu z Chicago Bulls. Miller po raz pierwszy w karierze wystąpił w Finałach NBA 2011, które Heat przegrali z Mavericks 4-2.

W następnym sezonie, 18 stycznia 2012, Miller wykonał sześć z sześciu trzypunktowych bramek w zwycięstwie nad San Antonio Spurs, aby zakończyć z 18 punktami w swoim powrocie do Heat, po tym, jak zabrakło kilku gier z powodu kontuzji.

W playoffs, Miller średnio 5,2 punktów na mecz, i zdobył w podwójnej liczbie przynajmniej raz w każdej z serii playoff Heat jako Miami awansował do NBA Finals, aby zmierzyć się z Oklahoma City Thunder. W meczu nr 5 Miller trafił siedem rzutów za trzy punkty, ustanawiając rekord Finałów NBA pod względem największej liczby trafionych rzutów za trzy punkty przez rezerwowego. W poprzednich czterech meczach serii nie trafił żadnej trójki. Skończył z 23 punktami, 5 zbiórkami i stealem w meczu nr 5. Miami będzie dalej, aby wygrać mecz i NBA championship.

Podczas sezonu 2012-13, Miller został wprowadzony do składu wyjściowego 17 razy i średnio 4,8 punktów na mecz w sezonie. Heat ponownie awansowali do finałów NBA, tym razem przeciwko San Antonio Spurs. Miller został wprowadzony do składu na 4 ostatnie mecze Finałów, aby pomóc w walce o miejsce na parkiecie i zdobył 8 punktów w meczu nr 6, w którym Żar ledwo wywalczyli zwycięstwo. Jednym z najważniejszych momentów meczu był rzut za trzy punkty, który trafił mając na sobie tylko jednego buta. Heat wygrali serię w meczu nr 7 20 czerwca 2013 roku, dając Millerowi jego drugie mistrzostwo.

On 16 lipca 2013 roku, Miller został zwolniony przez Miami Heat poprzez klauzulę amnestii.

Drugi stint z Memphis Grizzlies (2013-2014)Edit

On 30 lipca 2013 roku, Miller podpisał z Memphis Grizzlies. Widział, że jego minuty i jego znaczenie wzrosły z nieco odświeżonym zespołem Grizzlies prowadzonym przez nowego trenera Dave’a Joergera. Miller grał stabilnie przez dużą część sezonu, kończąc jako jedyny Grizzly, który zagrał we wszystkich 82 meczach sezonu regularnego i wszystkich 7 meczach playoff.

Cleveland Cavaliers (2014-2015)Edit

On August 5, 2014, Miller podpisał z Cleveland Cavaliers. W Cleveland ponownie połączył się z byłymi kolegami z drużyny Miami Heat – LeBronem Jamesem i Jamesem Jonesem. Po średnim zaledwie 1,5 punktu w 12 minut na mecz w pierwszych 24 meczach sezonu, Miller po raz pierwszy wystartował dla Cavaliers 19 grudnia 2014 roku przeciwko Brooklyn Nets, gdy zdobył 21 punktów na 7-of-8 rzutach trzypunktowych w wygranej 95-91. Cavaliers dotarli do Finałów NBA 2015, ale przegrali z Golden State Warriors w sześciu meczach.

On June 30, 2015, Miller exercised his player option with the Cavaliers for the 2016 season.

On July 27, 2015, Miller został przehandlowany, wraz z Brendanem Haywoodem i dwoma przyszłymi drugorundowymi pickami draftu, do Portland Trail Blazers w zamian za względy gotówkowe. W dniu 28 września 2015 roku został zwolniony przez Trail Blazers poprzez wykupienie kontraktu.

Denver Nuggets (2015-2017)Edit

W dniu 30 września 2015 roku Miller podpisał kontrakt z Denver Nuggets. Miller był instrumentalny we wczesnym rozwoju kolegi z drużyny Nikoli Jokića. Obaj gracze dzielą szczególną przyjaźń, aby przejść wraz z ich relacji mentor/mentee, a nawet mają te same urodziny. Ponownie podpisał z Nuggets 21 lipca 2016 roku, a został zwolniony 11 lipca 2017 roku.

.