Тесть Миллера был баптистским проповедником. Миллер часто присутствовал на проповедях в его церкви, хотя сам не принадлежал к баптисткой общине. Однажды (это случилось, как отмечал позже сам Миллер, 1 сентября 1816 г.) он оказался на проповеди, которая читалась на стих «Иди скорее, скажи этому юноше» из второй главы книги пророка Захарии. Она произвела на Миллера очень сильное впечатление. «Внезапно, — вспоминал он позже, — в моей голове со всей ясностью возник характер Спасителя. Казалось, что Тот, кто настолько благ и сострадателен, что Собой искупил наши прегрешения, а потому спас нас от страдания, от наказания за грех, — должен существовать. Я тотчас же почувствовал, каким любящим Он должен быть, и почувствовал, что могу предать себя в Его руки и довериться милости такого, как Он». Миллер стал размышлять, как можно доказать существование такой личности. Его внимание, естественно, привлекла Библия. Он стал читать ее и был поражен открывшейся перед ним истиной. «Я вынужден был признать, — вспоминал он, — что Писание — это откровения от Бога. Они стали моей радостью, а во Христе я обрел для себя друга… Писания, которые прежде казались мне темными и противоречивыми, теперь стали светильником ноге моей и светом стезе моей. Теперь Библия стала моим главным занятием и, честно скажу, я исследовал ее с великой радостью, я обнаружил, что мне никогда не рассказывали и половины ее. Я спрашивал себя: как это я раньше не видел ее красоты и славы, и удивлялся, что когда-то мог отвергать ее. Передо мной открылось все то, чего только желало мое сердце, и лекарство от всякой болезни души. Я утратил всякий интерес к другим книгам и положил в сердце своем обрести мудрость от Бога». Так состоялось его обращение. Миллер немедленно вступил в баптистскую общину и установил в своем доме семейные богослужения. Он также начал щедро поддерживать церковь своими пожертвованиями.
Следующие два года (1816–1818) Миллер посвятил доскональному изучению Библии. «Я начал с книги Бытия, — вспоминал он, — и читал стих за стихом. В своем исследовании я продвигался дальше только после того, как прочитанное становилось настолько ясным, что не оставляло никаких сомнений». В результате этих упорных штудий он пришел к убеждению, что Библия является системой открытых Богом истин, настолько ясных и простых, что их может понять любой человек. «Я обнаружил, — писал он, — что, сравнивая Писание с историей, можно было увидеть, что все исполнившиеся пророчества исполнились буквально, что все разнообразные цифры в Библии… объяснялись непосредственно при их употреблении или… в иных частях Слова». Что касается тех пророчеств, которые не исполнились, то у Миллера не было в отношении них никаких сомнений — они должны исполниться в будущем.
Вскоре его внимание привлекла восьмая глава Книги пророка Даниила, в которой содержалось пророчество о 2300 днях. (Даниил описывает здесь одно из своих видений, касающееся будущих времен. Прежде всего он увидел могучего овна (символ Персидской державы), овладевшего всей землей. Потом явился огромный козел и сокрушил его (символ Македонской державы). Сначала этот козел имел один рог, потом на его месте выросли четыре (символическое изображение распада империи Александра Македонского на отдельные царства). «От одного из них, — пишет далее Даниил, — вышел небольшой рог, который чрезвычайно разросся., и вознесся до воинства небесного, и низринул на землю часть сего воинства и звезд, и попрал их, и даже вознесся на Вождя воинства сего, и отнята была у Него ежедневная жертва… И услышал я одного святого говорящего, и сказал этот святой кому-то, вопрошавшему, «на сколько времени простирается это видение… об опустошительном нечестии, когда святыни и воинства будут попираемы?» И сказал мне: «на две тысячи триста вечеров и утр: и тогда святилище очистится…» Затем Даниилу явился Гавриил, который сказал пророку: «Знай, сын человеческий, что видение относится к концу времени!») Миллер решил выяснить, к какому году можно отнести это важное событие. Для этого он применил широко известное соотношение, согласно которому символический день, упоминаемый в книге пророков, соответствует физическому году (то есть 2300 дней являются 2300 реальными годами). Тщательно изучив все доступные ему книги по истории, он пришел к выводу, что датой отсчета пророчества Даниила является 457 г. до Р.Х. Из этого подсчета следовало, что конец света и второе пришествие Христа состоятся приблизительно в 1843 г. Мысль о сделанном открытии с тех пор не покидала Миллера ни на минуту, но прошло 7 лет, прежде чем он набрался смелости объявить о нем обществу.
В 1821 г. Миллер был избран мировым судьей Лоу Хэмптона. Исполнение этой должности отнимало много сил и времени. Ферма также требовала его постоянно присутствия. Но какая-то сила не давала ему с головой уйти в повседневные дела.