Vairāk nekā desmit gadus vadīja LZA Neorganiskās ķīmijas institūtu (1984—1997).[1]
No 1992. līdz 1994. gadam un no 1998. līdz 2001. gadam Millers bija Latvijas Zinātņu akadēmijas viceprezidents, starpposmā — prezidents.[1] Bija Latvijas Ķīmijas žurnāla (Latvian Journal of Chemistry) galvenais redaktors.[1] No 1993. līdz 1994. gadam bija Latvijas Augstākās izglītības padomes priekšsēdētājs.[1]
Darbojās neorganiskās ķīmijas nozarē, vadīja pētījumus neorganisko savienojumu plazmas ķīmijā un tehnoloģijā.[5] Millers ir aptuveni 300 zinātnisku rakstu autors.[1] Ir 84 autorapliecības.[1]
Миллер, Талис Никласович. Неорганические соединения фосфора с азотом. Рига: Зинатне, 1986. - 208 с. (monogrāfija) (krieviski)
T.N. Millers, A.A. Kuzjukevics. Micromonocrystals of refractory compounds: composition, structure and properties. Progr. Crystal Growth & Charact., 1988, vol. 16, pp. 367-438.
T. Millers. Materials synthesis on the basis of ultrafine refractory compound powders. Materials Science and Engineering, 1993, A 168.
A. Kuzjukevics, K. Ishizaki, J. Grabis, T. Millers. Hot pressing of TiN-alumina composites. J. Cer. Soc. Japan, 1994, vol. 102, pp. 225-230.
L. Cera, T. Millers. Surface acid-base properties of plasma prepared composite oxides in aqueous solution. Latv. J. Chem., 1994, N 2, pp. 160-165.
J. Ronis, B. Bondars, A. Vitola, T. Millers, J. Schneider, F. Frey. Crystal structure of the phosphorous oxynitride P4ON6. J.Solid State Chem., 1995, vol. 115, n 1, pp. 265-269.
T. Millers, H. König. Plasmatechnische Herstellung ultradispersen Keramikpulver und deren Anwendung. DECHEMA, Frankfurt, 1995, s. 41-45.
A. Vitola, J. Ronis, V. Avotins, T. Millers. Structure of inorganic phosphorous-nitrogen tetrahedral compounds. Latv. J. Chem., 1997, N 1, pp. 52-59.
L. Cera, M. Berzins, T. Millers. Charge development at the interface in Si-C-N composite aqueous suspensions. Latv. J. Chem., 1997, N 2, pp. 64-71.
T. Millers, J. Ronis, A. Vitola. Synthesis, structure and properties of materials in the system P-N-O. J. Inorg. Phosphorus Chem., Phosphorus Research Bull., 1999, vol. 10, pp. 690-695.
T. Millers. Plasma, chemistry, and advanced materials. Proc. Latv. Acad. Sci, B, 2004, vol. 58, N 2, pp. 76-80.