Melnytschenko bestritt ihren ersten Siebenkampf 2002 und erreichte 5083 Punkte. Bereits in ihrem zweiten Wettkampf gewann sie im Juli 2003 mit 5523 Punkten den ukrainischen Meistertitel. 2006 übertraf sie in Arles mit 6055 Punkten erstmals die 6000-Punkte-Marke; bei den Europameisterschaften 2006 belegte sie mit 5942 Punkten den 16. Platz. Nach einem zehnten Platz bei den Halleneuropameisterschaften 2007 verbesserte sie beim Europacup in Stettin ihre persönliche Bestleistung auf 6143 Punkte. Bei den Weltmeisterschaften 2007 gab sie in der ersten Disziplin auf.