McMillen je rođen u Los Angelesu gdje je pohađao katoličku srednju školu te je 1946. na kalifornijskom državnom atletskom prvenstvu pobijedio na utrci od jedne milje.[2] Kao student, kvalificirao se na Olimpijadu u Londonu 1948. Tijekom studentskih dana, 1952. je osvojio NCAA prvenstvo u utrci na 1500 metara.[1] Iste godine nastupio je na Olimpijadi u Helsinkiju gdje je bio srebrni na istoj utrci a bolji od njega bio je luksemburški predstavnik Josy Barthel.[3] S vremenom od 3:45.2, postavio je novi američki nacionalni rekord.[1]