Родился в д. Александровка Льговского уезда Курской губернии (ныне - х. Александровка Конышёвского р-на Курской области) в семье сельского учителя.
Окончил Курское реальное училище, затем учился в Петербургском университе.
С 1910 г. - член Российской социал-демократической рабочей партии (РСДРП).
В 1917 г. занимал пост наркома земледелия в первом Советском правительстве.
С 1918 по 1921 гг. - Зам. председателя ВСНХ РСФСР.
В 1922 - 1924 гг. - представитель Коминтерна в Австрии и на Балканах.
С 1924 г. - член коллегии наркомата рабоче-крестьянской инспекции СССР.
В 1925 - 1927 г. - заместитель председателя Коммунистической академии.
С марта 1928 по март 1934 гг. - управляющий ЦСУ СССР и Зам. председателя Госплана СССР.
С 1934 по 1937 гг. - председатель Учёного совета и Комитета по заведованию учебными заведениями при ЦИК СССР.
26 июля 1937 г. арестован по доносу и расстрелян.
Реабилитирован посмертно.
Милютин - автор ряда работ по экономическим вопросам, книг "Аграрная политика в СССР" (1926), "История экономического развития СССР" (1928).