Sitronmelisse har blitt brukt som naturmedisin i århundrer. Medisinsk bruk av planten strekker seg over 2000 år bakover i tid, til antikkens Hellas, der den blant annet ble brukt for å kle sår, lege hudutslett, lindre insektbitt, dempe smerter ved graviditet og lindre leddplager. Spesielt utbredt er bruk av sitronmelisse som beroligende middel, enten i form av te eller som ferdig produkt i kombinasjon med andre beroligende planter.