Kemudian di hijrah ke Valencia.
Luis Milla bermain selama empat tahun.
Pada tahun 2001 dia mengambil keputusan besar untuk gantung sepatu.
Milla kemudian menapaki karir sebagai asisten pelatih di Getafe pada 2007/2008.
Karirnya sebagai pelatih dinilai cemerlang setelah terpilih sebagai pelatih Timnas Spanyol U-19.
Di turnamen pertamanya bersama Timnas Spanyol U-19, yakni di Euro U-19 2009, Luis Milla gagal membawa tim arahannya melewati fase grup.
Setahun berselang atau di edisi 2010, Luis Milla mampu membawa Timnas Spanyol U-19 lolos ke final, walau kalah dari Prancis di partai final.
Luis Milla kemudian ditarik ke Timnas Spanyol U-21 untuk menggantikan Juan Ramos Lopez Caro.
Dia berhasil membawa Timnas Spanyol U-21 menjuarai ajang Euro U-21 2011.