Neal E Miller se narodil v Milwaukee v roce 1909. Získal bakalářský titul na University of Washington (1931), titul M.S. na Stanfordově univerzitě (1932) a titul Ph.D. v oboru psychologie na Yaleově univerzitě (1935). Byl výzkumným pracovníkem v oblasti sociálních věd na Institutu psychoanalýzy ve Vídni po dobu jednoho roku (1935-36), než se vrátil na Yale jako člen fakulty v roce 1936. Strávil 30 let na Yaleově univerzitě (1936-1966), kde se stal profesorem psychologie James Rowland Angell, a dalších 15 let na Rockefellerově univerzitě (1966-1981), než se stal emeritním profesorem na Rockefellerově univerzitě (1981- ) a výzkumným pracovníkem na Yaleově univerzitě (1985- ).