Cyron Melville ist der Sohn des schottischen Musikers Johnny Melville und der Dänin Elizabeth Bjørn Nielsen. Er wuchs auf Djursland auf und besuchte die Pflichtschulen in Grenaa. Seine erste Filmrolle bekam Melville 1995, im Alter von elf Jahren, im Filmdrama Menneskedyret unter der Regie von Carsten Rudolf. Nach weiteren kleineren Filmrollen folgte 2005 Melvilles Durchbruch in der Miniserie Jul i Valhal, in der er Balder, den Sohn von Göttervater Odin, verkörperte.
Neben seiner schauspielerischen Karriere verfolgte Melville auch eine Karriere als Schlagzeuger; so war er vier Jahre in der Band der Musikerin Aura Dione aktiv. In Diones Musikvideo In Love With The World aus dem Jahr 2012 wirkte er als Darsteller mit.
