Di tahun yang sama, Milla menggantikan Juan Ramón López Caro selaku pelatih tim U-21. Meski menemukan situasi yang sulit setelah kedatangannya, dia berhasil lolos ke Kejuaraan Eropa 2011 usai mengandaskan Kroasia dalam play-off dua leg.
Di babak final di Denmark, Milla memimpin Spanyol U-21 meraih gelar ketiganya.
Dia lalu dipecat setelah timnya gagal lolos dari fase grup di Olimpiade Musim Panas 2012.
Pada Februari 2013, Milla ditunjuk menjadi pelatih Al Jazira yang berlanga di tim Liga Pro UEA. Pertandingan pertamanya sebagai pelatih adalah kekalahan 1-3 dari Tractor Sazi F.C. pada Liga Champions AFC 2013.
Milla kembali ke Spanyol pada 2015 dengan menandatangani kontrak sebagai pelatih kepala klub Segunda División, CD Lugo lalu mengundurkan diri pada akhir Februari 2016 dalam keadaan yang tidak jelas.
Di musim berikutnya, dia bergabung dengan Zaragoza juga di Segunda División, lalu dipecat setelah hanya 4 bulan bertugas dan enam pertandingan tanpa kemenangan.
Pada 21 Januari 2017, Luis Milla menggantikan Alfred Riedl di pucuk pimpinan timnas Indonesia dengan menandatangani kontrak berdurasi dua tahun.
Pada Oktober 2018, kontraknya diputus PSSI.
Dapatkan informasi lainnya di Googlenews, klik : Tribun Mataraman
(tribunmataraman.com/)