Rolf Müller widmet sich der Entwicklung neuer Antibiotika für die Anwendung gegen (multiresistente) Krankheitserreger. Einen Schwerpunkt seiner Forschung mit biologisch aktiven Wirkstoffen aus Mikroorganismen stellen Myxobakterien dar. Diese im Boden lebenden Bakterien sind eine Quelle für eine Vielzahl an natürlichen Wirkstoffen. Der Pharmazeut und Naturstoffforscher etablierte ein weltweites Programm zur Entdeckung neuer Myxobakterienstämme, in dessen Rahmen bereits neue Arten sowie zahlreiche neue Naturstoffe gefunden werden konnten.
Rolf Müller wurde 1994 in Bonn in Pharmazeutischer Biologie promoviert und erhielt dort auch seine Approbation zum Apotheker. Im Anschluss forschte er zwei Jahre an der University of Washington in Seattle (USA). Nach Deutschland kehrte er 1998 als Nachwuchsgruppenleiter an die damalige Gesellschaft für Biotechnologische Forschung in Braunschweig zurück. 2000 habilitierte er sich an der TU Braunschweig und nahm 2003 den Ruf auf eine Professur für Pharmazeutische Biotechnologie an die Universität des Saarlandes an. Seit 2010 ist er dort auch geschäftsführender Direktor am HIPS, einem Standort des Braunschweiger Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Kooperation mit der Universität des Saarlandes. Im Rahmen des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) koordiniert Müller den Forschungsbereich "Neue Antibiotika". Mitglied der Leopoldina ist er seit 2016.
Der Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der DFG gilt als der wichtigste Forschungsförderpreis in Deutschland. Das Preisgeld von 2,5 Millionen Euro können Preisträgerinnen und Preisträger bis zu sieben Jahre lang nach ihren eigenen Vorstellungen und ohne bürokratischen Aufwand für ihre Forschungsarbeit verwenden. Die Leibniz-Preise 2021 werden im kommenden Jahr am 15. März in einem virtuellen Rahmen verliehen. Zu den Ausgezeichneten gehören auch die Leopoldina-Mitglieder Asifa Akhtar, Elisabeth André, Jürgen Ruland und Volker Springel.