Синтия Миллар изучала Ондес Мартено сначала у Джона Мортона в Англии, а затем у Жанны Лорио. С тех пор как она впервые исполнила "Турангалила-симфонию" на Променадных концертах Би-би-си в Лондоне с Марком Элдером и Национальным молодежным оркестром Великобритании, она выступала с многими ведущими дирижерами мира, включая сэра Саймона Рэттла, сэра Эндрю Дэвиса, Андре Превина, Эса-Пекка Салонена, Эдо де Ваарта, Якова Крейцберга, Леонарда Слаткина, Яна Паскаля Тортелье, Дэвида Робертсона, Кента Нагано, Франца Вельзера-Мёста, Марка Вигглсворта, Маттиаса Бамберта, Дональда Ранниклса, Илана Волкова, Мариса Янсонса и Густаво Дудамеля. Ее многочисленные выступления включали Maggio Musicale Fiorentino, Эдинбургский и Люцернский фестивали, а также регулярные выступления на Променадных концертах Би-би-си и с оркестрами, включая Лос-Анджелесский филармонический оркестр, симфонические оркестры Сан-Франциско, Сент-Луиса и Цинциннати, Кливлендский оркестр, Национальный симфонический оркестр Вашингтона, симфонические оркестры Сиднея, Новой Зеландии и Сингапура, Лондонский симфонический оркестр, Лондонский филармонический оркестр, Филармония, CBSO, оркестры Би-би-си, Концертгебау, Шведский радио симфонический оркестр, Филармонический оркестр Монте-Карло, Национальный оркестр Лиона, Люксембургский филармонический оркестр и Симфонический оркестр Кастилии и Леона. Она записала "Турангалила" с Бергенским симфоническим оркестром под управлением Хуанхо Меной для Hyperion.
Другой репертуар включает "Жанна д’Арк на костре" Онеггера, который в 2011 году она исполнила в серии концертов под управлением Марин Олсоп на Орегонском Баховском фестивале, а затем с Балтиморским и Лондонским симфоническими оркестрами; с Антонио Паппано и Академией Санта-Чечилия в Риме; с Дэвидом Робертсоном и Симфоническим оркестром Би-би-си; с Либором Пешеком и Королевским Ливерпульским филармоническим оркестром на Променадных концертах Би-би-си и с Дэвидом Зинманом на фестивале в Аспене; "Экваториал" Вареза с Симфоническим оркестром Сан-Франциско и Майклом Тилсоном Томасом, и "Три маленькие литургии" Мессиана с Кливлендским оркестром и Джорджем Бенджамином, Чикагским симфоническим оркестром и Людовиком Морло, Симфоническим оркестром Би-би-си на Променадных концертах под управлением Дэвида Робертсона и с тем же оркестром в Барбикане под управлением Дональда Ранниклса. Она записала это произведение с Лондонским синфониеттой и Терри Эдвардсом на лейбле Virgin Classics, а также с Нидерландским камерным хором для Globe.
Синтия Миллар участвовала в записи более ста саундтреков к фильмам и телевизионным программам, наиболее заметно для Элмера Бернстайна (который поощрял ее изучать Ондес Мартено и для которого она также часто записывалась как пианистка-солистка, особенно в "Вдали от рая"), Ричарда Родни Беннетта, Мориса Жарра, Генри Манчини и Миклоша Рожи. Она также пишет музыку для фильмов, телевидения и театра, и ее работа в этой области включает саундтреки к фильмам Артура Пенна, Роберта Уайза, Марты Кулидж и Питера Йетса.
Последние выступления включают "Турангалила" с Симфоническим оркестром Баварского радио, Симфоническим оркестром Сиэтла, Кливлендским оркестром, Франкфуртским радио симфоническим оркестром, Национальным оркестром Бордо Аквитании, Лондонским симфоническим оркестром, Симфоническим оркестром Йомиури Ниппон в Токио и на гастролях в Европе, и "Три маленькие литургии" с Оркестром Ла Монне и Мюнхенским радио оркестром. Текущий сезон включает "Турангалила" с Осло филармонией под управлением Василия Петренко, Оркестром Парижа под управлением Пааво Ярви и на гастролях с Симфоническим оркестром Симона Боливара под управлением Густаво Дудамеля.