2013 wurde Melissandre Pain Junioren-Weltmeisterin im Keirin, im 500-Meter-Zeitfahren errang sie Silber und im Sprint Bronze. Auch war sie im selben Jahr bei den Junioren-Europameisterschaften erfolgreich, wo sie in Sprint, Keirin und 500-Meter-Zeitfahren jeweils den Titel holte. 2014 sowie 2015 wurde sie Vize-Europameisterin im Keirin in der Kategorie U23 und zudem französische Elite-Meisterin in derselben Disziplin. 2016 gewann sie bei U23-Bahneuropameisterschaften Bronze im Sprint und im Zeitfahren, 2017 im Keirin.