Tam poznał Johanna Samuela Erscha (1766–1828) pracującego nad encyklopedią Allgemeine Encyclopädie der Wissenschaften und Künste, dla której Müller napisał wiele haseł. Müller nauczał na Uniwersytecie w Getyndze przez 20 lat (1819–1839).
W 1823 roku uzyskał profesurę zwyczajną i członkostwo w Pruskiej Akademii Nauk.
W 1824 roku odrzucił ofertę pracy na Uniwersytecie Humboldtów. W tym samym roku poślubił Pauline Hugo, córkę prawnika Gustava von Hugo (1764–1844), z którą miał czworo dzieci.
W 1825 roku został kustoszem zbiorów odlewów gipsowych biblioteki w Getyndze – kolekcji zapoczątkowanej przez Christiana Gottloba Heyne'a (1729–1812). W 1831 roku Müller został członkiem Senatu Akademickiego a w 1832 roku otrzymał tytuł radcy dworu. W 1837 roku, jako profesor retoryki, wygłosił mowę inauguracyjną z okazji 100. rocznicy powstania uczelni w Getyndze.
W 1837 roku Müller podzielał poglądy „getyńskiej siódemki” – grupy siedmiu profesorów protestujących przeciwko zniesieniu konstytucji przez króla Hanoweru Ernesta Augusta, lecz początkowo nie brał udziału w proteście 18 listopada 1837 roku. W grudniu, po zwolnieniu „getyńskiej siódemki” z uczelni Müller wraz z pięcioma innymi profesorami rozpoczął kolejny protest.