Millosevich blev 1872 professor i astronomi vid Regio Istituto di Marina Mercantile i Venedig, 1880 vicedirektör for Ufficio Centrale di Meteorologia, vartill hörde som en särskild avdelning Osservatorio Astronomico al Collegio Romano. År 1902 blev han observatoriets direktör. Millosevich publicerade i facktidskrifter talrika observationer och beräkningar av planeter och kometer; bland dessa märks speciellt hans studier över Eros bana. Tillsammans med Domenico Peyra utgav han Catalogo di 2491 stelle (Modena 1896) och Catalogo di 1291 stelle australi (1901), och tillsammans med Emanuele TringaliCatalogo di 412 stelle (1904).