Melo 2 yılın sonunda kendisinin 2012 NBA Seçmeleri'ne uygun olduğunu düşünerek Syracuse'den ayrıldı. Seçmelerde Boston Celtics tarafından 1.tur 22.sıradan seçildi.3 Temmuz 2012 tarihinde Boston Celtics ile sözleşme imzaladı.5 Temmuz 2012 tarihinde Boston Celtics , Melo'yu NBA kadrosuna kattığını duyurdu.