Gimimo data nustatyta pagal krikšto metrikų įrašą. Įvairių JAV šaltinių duomenimis nurodomas kaip gimęs 1887 m. spalio 12 d. ar 1888 m. spalio 12 d.

Tėvai: Justinas Miliūnas (apie 1864 – ?) – tarnautojas ir Konstancija Vyšniauskaitė-Miliūnienė (apie 1866 – ?) – dvaro akmistrinė. Brolis Pranas Miliūnas (1898–1979) – kariškis, laisvės gynėjas, Vyties Kryžiaus ordininkas.

1887 m. spalio 11 d. Kurklių bažnyčioje jį pakrikštijo vikaras Pranciškus Kazlauskas, krikštatėviais buvo Juozapas Adamonis ir Marijona Raupelytė.

Baigė Daugpilio (Latvija) amatų mokyklą.

1910–1913 m. J. Miliūnas tarnavo carinės Rusijos kariuomenės leibgvardijos 1-ajame pulke Sankt Peterburge.

1913 m. J. Miliūnas išvyko į JAV, ten buvo žinomas kaip Joseph J. Milliun.

1918–1919 m. jis buvo mobilizuotas į karinę tarnybą ir tarnavo JAV kariuomenėje.

Iš pradžių gyvenęs Mičigano valstijoje, apie 1927 m. įsikūręs Natlyje (Nutley, Naujojo Džersio valstija), J. Miliūnas ten pasiliko ir gyveno daugiau kaip du dešimtmečius.

Jis dalyvavo Susivienijimo Lietuvių Amerikoje, Tėvynės mylėtojų draugijos, Amerikos lietuvių tautinės sąjungos ir kitų organizacijų veikloje, rūpinosi lietuvių tremtinių iškvietimu, jų įkurdinimu ir šelpimu, taip pat bendradarbiavo JAV lietuvių spaudoje.

J. Miliūnas buvo masonų organizacijos narys.

Nuo 1951 m. jis dirbo Santa Monikoje (Santa Monica, Kalifornijos valstija, JAV) lėktuvų statybos bendrovės "Douglas"  Eksperimentinių tyrimų skyriuje.

Senatvę praleido Santa Barbaroje (Santa Barbara, Kalifornijos valstija).

Buvo vedęs, žmona Veronika Monika Jokūbaitytė-Miliūnienė (Veronica Jacobitis-Milliun, 1898–1990). Vaikai: Elena Miliūnaitė (Helen Milliun-Burlingham, g. 1925 m.) ir Justinas Jonas Miliūnas (Justin John Milliun Sr., 1928–2006). Anūkai: John Milliun, Lynnia Milliun, Leslie Milliun, Justin Milliun Jr.

Mirė 1985 m. vasarį Santa Barbaroje (Santa Barbara, Kalifornijos valstija, JAV).