Fue abad en Roma, posiblemente del monasterio de Sant'Andrea en Colle Celio; en el 601, San Gregorio Magno le envió a Inglaterra con un segundo grupo de monjes misioneros, después del primero de san Agustín de Canterbury. Pasó tres años en Kent y, después, fue enviado a Londres como su primer obispo. Melito fue el destinatario de una famosa carta del papa Gregorio Magno conocida como “Epistola ad Mellitum”, preservada en una obra posterior del cronista medieval Beda, que sugiere que la conversión de los anglosajones debía emprenderse gradualmente e integrar las costumbres y rituales paganos. En 610, Melito regresó a Italia para asistir a un consejo de obispos, y volvió a Inglaterra con un cargamento de cartas papales para algunos de los misioneros.

   Melito fue obligado a exiliarse de Londres por los sucesores paganos de su mecenas, el rey Sigeberto de Essex, tras la muerte de este hacia 616, por haberles negado la comunión si no recibían el bautismo. El otro mecenas de Melito, el rey Ethelberto de Kent, murió en torno a las mismas fechas, lo que le obligó a buscar refugio en la Galia. Melito regresó a Inglaterra al año siguiente, después de que el sucesor de Ethelberto se convirtiera al cristianismo, pero no pudo regresar a Londres ya que sus habitantes seguían siendo paganos. En el 619, fue llamado de nuevo a Kent para suceder a san Lorenzo en el cargo de arzobispo de Canterbury. Durante su ejercicio, presuntamente salvó a la catedral y a gran parte de la ciudad, de manera milagrosa, de un incendio. Tras su muerte fue reverenciado como un Santo.