Müller hatte als Marinepfarrer am Ersten Weltkrieg teilgenommen. Als früher Förderer Hitlers betrieb er die Annäherung der evangelischen Kirche an den Nationalsozialismus. So war er 1932 Mitbegründer und ostpreußischer Landesleiter der "Deutschen Christen", einer von den Nationalsozialisten gesteuerten Gruppierung innerhalb der evangelischen Kirche. Er wurde am 6. September 1933 preußischer Landesbischof, zwei Wochen später Reichsbischof. Auf Initiative Görings wurde Müller zum preußischen Staatsrat ernannt.

Obwohl innerhalb der evangelischen Kirchenführung unterschiedliche Einschätzungen zum Nationalsozialismus existierten, nahm Müller eigenmächtig Verhandlungen mit Reichsjugendführer Schirach auf. Er verfügte mit dem Eingliederungsvertrag am 19. Dezember 1933 die Überführung aller Mitglieder evangelischer Jugendverbände unter 18 Jahren in die Hitlerjugend und verankerte sie erneut durch ein Kirchengesetz Anfang 1934. Zugleich wurde das Abkommen vom Innenministerium für verbindlich erklärt, so dass die staatspolitische Erziehung der evangelischen Jugend fortan allein bei der Hitlerjugend lag.

Nach seinem Scheitern bei der Gleichschaltung der evangelischen Landeskirchen wurde er von den Nationalsozialisten fallengelassen.