Заслуженный художник РСФСР (1963), народный художник РСФСР (1976).
В 1933 окончил семилетку.
В 1933...38 учился в профшколе (позднее - Палехском художественном училище).
Учитель - А.В.Котухин.
Был секретарём комсомольской организации училища.
С 1938 работал в палехском Товариществе художников.
Участник советско-финляндской войны 1939...40 и Великой Отечественной войны.
Воевал на Северокавказском и Степном фронтах.
Был редактором и оформителем рукописного журнала "Связист Кавказа".
В 1945 капитан Мельников вернулся в Палех.
В 1947 в составе бригады художников во главе с Н.М.Зиновьевым участвовал в выполнении реставрации фресок Успенского собора в Москве.
Член Союза художников РСФСР (1950).
В 1954...70 был председателем правления Палехской организации Союза художников РСФСР, в 1970...76 - директором Государственного музея палехского искусства.
Награждён орденом Ленина (1971).
Занимался монументальной живописью (роспись Дворца пионеров им. Жданова в Ленинграде (1936) и Дворца пионеров в Иванове (1937) в составе бригады под руководством А.В.Котухина совместно с В.Н.Зиновьевым), реставрацией (Успенский собор Московского Кремля (1947), Лаковый кабинет Монплезира в Петродворце (1955...59)), театрально-декоративной живописью (оформление балета "Сказка о мёртвой царевне" (1949) и оперы "Кащей Бессмертный" (1950) Ленинградского Малого театра оперы и балета, спектакля "Красные дьяволята" Московского драматического театра им. Н.В.Гоголя (1960...61)), оформлением открыток.
Тематика произведений: литература, история, жанровые сцены, Советская Армия.
Участвовал в выставках с 1939.
Работы хранятся в музеях: ГМПИ, ГРМ, ЗГИХМЗ, Ивановском ОХМ, ПГИАиХМЗ, музее М.В.Фрунзе, ХФ России.