Par la suite, elle est médecin généraliste en milieu semi-rural de 1977 à 1986, période pendant laquelle elle acquiert des diplômes de gériatrie, de réparation juridique du dommage corporel, de thermalisme, de médecine du sport, de médecine manuelle et un diplôme de spécialité de rééducation et réadaptation fonctionnelle.
Parallèlement, elle exerce des fonctions de médecin gériatre en centres de rééducation gériatrique de 1975 à 1988.
De 1986 à 2002, elle exerce ses activités de rééducateur au sein d'un plateau technique lourd de médecine de ville. En 1997, elle devient responsable d'un centre de rééducation[2][source insuffisante]. Parallèlement, elle obtient un DES d'immuno-rhumatologie, un diplôme universitaire du droit de l'activité et de la responsabilité médicale et un diplôme universitaire de l'évaluation des traumatisés crâniens graves.
Par ailleurs, elle exerce la profession d'expert judiciaire médical après avoir été nommée sur la liste des médecins experts-judiciaire près la cour d'appel d'Aix-en-Provence en 1991, la liste des médecins experts-judiciaires en matière de sécurité sociale près la cour d'appel d'Aix-en-Provence et sur la liste des médecins agréés de la préfecture des Bouches-du-Rhône.
De 2005 à 2008, elle est médecin-coordinateur pour des structures de polyhandicapés lourds[3].
Elle est par ailleurs membre de la Compagnie nationale des experts médicaux[4].
Elle est membre du Rassemblement national (ancien Front national) depuis 1993. Dès 1995, elle se voit confier la coordination du pôle santé, puis du pôle santé et affaires sociales du Front national, et est à partir de 2012 la coordinatrice des comités d'actions programmatiques de Marine Le Pen[réf. nécessaire]. Elle est chargée de coordonner les propositions d'élus, cadres et experts du Front national pour la campagne présidentielle de 2017 de Marine Le Pen[5].
Elle participe à de nombreuses campagnes électorales locales sur la circonscription d'Aubagne dans les Bouches-du-Rhône, régionales en Provence-Alpes-Côte d'Azur dont elle a été conseillère de 1998 à 2014[6] et nationales à quatre reprises sur les listes européennes.
De 2014 à 2022, elle est conseillère municipale et députée au Parlement européen.
Pour les élections européennes de 2019, elle figure en sixième position sur la liste du RN, ce qui lui permet d’être élue députée[7]. Opposante à l'avortement, elle vote en juin 2021 contre une résolution exhortant les États de l’UE à « garantir l’accès universel à un avortement sûr et légal »[8]. Après son élection à l'Assemblée nationale en juin 2022, elle vote également contre la constitutionnalisation du droit à l'avortement en novembre 2022[9].
Elle est décrite comme « friande de dossiers techniques sur les enjeux de santé »[7].
Décrite comme proche du lobby de la santé, Joëlle Mélin relaie les revendications du secteur à l'Assemblée nationale. Elle défend ainsi la fin de la dispensation de médicaments à l’unité, source d’économies pour l’Assurance maladie, la suppression d’une mesure de lutte contre la fraude sociale des professionnels de santé, ou encore des amendements visant à s’opposer au renforcement de la lutte contre la fraude dans les hôpitaux. Elle a également défendu l’exclusion des médicaments génériques, hybrides et biosimilaires de la « contribution M », une taxe sur le chiffre d’affaires des laboratoires. Elle a par ailleurs travaillé auprès de la Confédération nationale des buralistes contre les hausses de taxes sur le tabac[13].
Le journal en ligne La Lettre écrit que la députée a « servi de courroie de transmission aux lobbys sur le projet de loi de financement de la Sécurité sociale », proposant une cinquantaine d'amendements émanant de différents groupes de pression[14].
Le , Joëlle Mélin, alors députée, déclare dans le quotidien régional La Provence à propos d'un centre d'accueil de migrants dont l'intégration est jugée réussie : « Je reste opposée à ce centre. Entendons-nous bien : je suis pour un accueil dans la dignité, mais contre le fait de les prévenir de leur expulsion, ce qui leur laisse tout loisir de partir. Je les préfère cent fois à Djibouti, ils sont mieux dans leur milieu naturel (sic). »[17],[18],[19].
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