Müller é um atleta rápido, gosta de jogar aberto pelos lados, mas também sabe atuar centralizado no setor ofensivo, e costuma fazer seus gols. Aos 26 anos de idade, o jogador já defendeu a seleção da Alemanha em duas oportunidades, ambas com Joachim Löw no comando.
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"Eu queria dar o próximo passo na minha carreira e ir para um grande clube de uma grande cidade, por isso pensei muito em escolher o Hamburgo. Queria fazer algo novo, agora estou com 26 anos e aqui quero evoluir", disse o meia-atacante em sua apresentação.
Nicolai Müller foi revelado pelo Greuther Fürth e depois passou pelo Sandhausen antes de chegar ao Mainz, em 2011. Os clubes não revelaram os valores da negociação, mas especula-se que o Hamburgo tenha desembolsado entre 4 e 5 milhões de euros ao 05.