Etter handelsgymnasium i Trondheim og befalsskole i Bergen tjenestegjorde Melhuus i Tysklandsbrigaden. Tilbake i Norge gikk han teknisk skole og arbeidet i seks år som livsforsikringsagent. Melhuus var en aktiv amatørfotograf og ble etter hvert president i Norsk selskap for fotografi og redaktør av selskapets tidsskrift Kamera.
I kompaniskap med Skjold Hilfling-Rasmussen, Dronningens gate 9, i 1962 drev Melhuus både fotoforretning og atelier. I 1971 flyttet han fra Dronningens gate til Erling Skakkes gate, la ned fotohandelen og drev videre som portrettfotograf. I 1970 etablerte Melhuus eget fotolaboratorium, og i 1972 startet han Fame-sammenslutningen av fotografer tilknyttet Fargelaboratoriet Melhuus.
Hans datter Trine Melhuus har etablert seg som portrettfotograf i Trondheim.
