A fost ales episcop al cetăţii Sevastia din Armenia, apoi arhiepiscop al Antiohiei, pe vremea împăratului Constantin al II-lea (337-340). De trei ori a fost izgonit din scaunul arhieresc de către ereticii arieni şi exilat în Armenia.
Sfântul Meletie a participat la cel de-al II-lea Sinod Ecumenic de la Constantinopol, din anul 381, în timpul căruia împăratul Teodosie i-a arătat o cinste aparte. La acest sinod, Dumnezeu a lucrat minuni prin Sfântul Meletie. Pe când explica dogma Sfintei Treimi, slujindu-se de mâna sa - arătând mai întâi unimea printr-un singur deget, iar treimea prin trei - înaintea tuturor a ieşit deodată o văpaie luminoasă din mâna ierarhului. Acesta minune i-a ruşinat pe eretici, iar pe cei dreptslăvitori i-a întărit în dreapta credinţă.
La acest Sinod, Ierarhul Meletie l-a confirmat pe Sfântul Grigorie Teologul ca patriarh al Constantinopolului. Tot el l-a hirotonit diacon, mai înainte, pe Sfântul Vasile cel Mare şi l-a botezat pe Sfântul Ioan Gură de Aur. Sfântul Meletie s-a îmbolnăvit în timpul Sinodului şi a trecut la cele veşnice. Trupul său a fost mutat în Antiohia.
