Miller var son till Isidore Miller, en handelsman som ruinerades under Wall Street-kraschen. Han utbildade sig till journalist vid University of Michigan. Efter att han 1944 gjort fiasko med en pjäs på en Broadwayteater hade han tre år senare en stor framgång med Alla mina söner som fick teaterkritikernas pris i New York.
Miller är mest ryktbar för sin dramatik, i synnerhet pjäsenEn handelsresandes död, en tragedi om en individuell människa och ett angrepp på det konkurrenssamhälle där denne går under.
Häxkitteln (1953) är ett drama om åsiktsförföljelse och motståndsvilja där den till historisk tid förlagda handlingen utgör en parallell till de av McCarthy inspirerade förhören på 1950-talet.
Utsikt från en bro (1955) är en tragedi i klassisk-grekisk efterföljd. Den starkt självbiografiskt präglade Efter syndafallet, som bland annat berör Millers äktenskap med Marilyn Monroe, varierar det i Millers pjäser ofta förekommande skuldproblemet, vilket man även möter i Episod i Vichy (1964) och Priset (1968).
Han har även skrivit manus till film. Han skrev bland annat filmmanuset till Monroes sista film De missanpassade (1961).[6]
Många av Millers verk, och inlägg i samhällsdebatten, är vänsterorienterade.