Na Petrovu stolicu je sjeo početkom srpnja 310. godine. Za njegova pontifikata je car Konstantin pobijedio takmaca cara Maksencija na Malvijskome mjestu na Tiberu. Konačno je Crkva mogla slobodno djelovati. U svemu tome ima i zasluga papa Miltijad kojeg će sv. Augustin nazvati "pravim sinom Kristova mira". Papa je od cara dobio Lateransku palaču pokraj koje će započeti gradnja bazilike.
U njegovo vrijeme Crkva je imala poteškoća s donatistima koji su nijekali oproštenje grijeha po sakramentu pokore pa je papa sazvao sinode da se to riješi. Pontifikat mu je trajao od 310. do 314. godine.