Ватиканский дипломат родился в городе Кунео (область Пьемонт, на севере Италии) 1 июля 1952 года. Был рукоположен в священники в 1977 году, получил богословское образование в Межъепархиальном институте Фосано, затем защитил докторскую степень по каноническому праву в папском Латеранском университете. Окончил Папскую церковную академию и в 1980 году был принят на дипломатическую службу. Работал в апостольских делегациях (миссиях) в Анголе и при Организации американских государств, передает ТАСС.
В 1992 году был назначен постоянным наблюдателем Святого престола при Совете Европы. С 1995 по 2002 год занимал пост зам. секретаря (главы ведомства) по связям с государствами в администрации Ватикана, отвечая за контакты с азиатскими странами, не поддерживающими дипломатические отношения с папским государством, в первую очередь с КНР. 30 октября 2002 года Мильоре был назначен апостольским нунцием и постоянным наблюдателем Ватикана в ООН и одновременно провозглашен титулярным архиепископом Канозы. С 30 июня 2010 года был нунцием в Польше.
Его предшественник на посту нунция в Москве словенский архиепископ Иван Юркович переведен в Женеву, на должность постоянного наблюдателя от Святого престола при отделении ООН и ряде других действующих там международных организациях (c 13 февраля 2016 года), указывается в коммюнике.