Miller ha iniziato la sua prima partita in Major League il 3 ottobre, contro i Cincinnati Reds. Miller ha lanciato sei inning senza interruzioni, consentendo solo un colpo e 7 strike out. È apparso due volte in rilievo per i Cardinals durante la National League Championship Series del 2012
(NLCS) contro i San Francisco Giants, permettendo quattro colpi e due punti in un inning. Per la stagione, Miller ha completato innings combinati nella stagione regolare della Major League, nella post-stagione e nelle minor league.