Padre de Luis Meléndez, conocido pintor de bodegones y hermano de Miguel Jacinto Meléndez, sus padres le envían muy pronto a Madrid, donde se forma junto a su hermano. En 1699 se traslada a Italia donde atiende tanto a campañas militares como a actividades artísticas, volviendo a España en 1717. Dedicado a realizar retratos en miniatura, se convierte en el especialista de este campo en la corte de Felipe V. Realiza a partir de ese momento pequeños retratos que junto a joyas y otras viandas, servirán de regalo para ministros, embajadores, etc. Interesado también en la enseñanza de arte, en 1726 presenta un texto en el que se explica la necesidad e importancia de fundar una academia de bellas artes, formando parte activa de la creación de la Academia de Bellas Artes de San Fernando en Madrid. Candidato para el puesto de Director Honorario de Pintura, sus constantes desacuerdos con varios miembros de la Junta propician su expulsión de la junta preparatoria, muriendo antes de la inauguración de la Academia en 1752. Una de sus obras de mayor interés artístico es El Ofrecimiento a la Virgen de Atocha (Colección Privada, Madrid, 1728), en el que se retrata a sí mismo junto a su familia.