Carriera Club La carriera di Melissa Martinelli inizia nelle giovanili della con la quale arriva a disputare il campionato di Serie B1. Per la stagione 2012-13 si trasferisce in Lombardia per vestire la maglia del , in Serie A2, categoria dove milita per altre quattro annate difendendo i colori di , , e .

Grazie all'ingaggio da parte della di Legnano, nel campionato 2017-18 debutta in Serie A1. La stagione successiva è tuttavia di scena nuovamente in Serie A2 con la maglia del per poi accasarsi all', sempre in Serie A2. Rimane con la società marchigiana per tre stagioni durante le quali conquista la Coppa Italia di Serie A2 nel 2020-21, venendo premiata nell'occasione come miglior giocatrice.

Nella stagione 2022-23 torna a disputare la massima serie nazionale, trasferendosi al di Vallefoglia. A metà stagione cambia tuttavia casacca e si accasa alla , in Serie A2, dove conclude la carriera al termine del campionato 2023-24.

Il 7 marzo 2025 diventa mamma di una bambina, Manila. Durante la maternità decide di tornare sui campi da gioco, accasandosi per la stagione 2025-2026 con la Pallavolo San Giorgio Piacentino, in serie B1.

Palmarès Club

2020-21

Premi individuali 2021 - Coppa Italia di Serie A2: MVP

Note

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