Mellesmo var vararepresentant til Stortinget i flere perioder: i 1954-1957 var han vararepresentant og møtte fast 1955–56 mens Olav Meisdalshagen var landbruksminister. I 1958-1961 rykket han opp til å møte som fast representant fra 21.11.1959 etter at Meisdalshagen døde. I 1963 møtte han fast mens Oskar Skogly var kommunalminister: Fra 05.05.1964 til oktober 1965 rykket han opp til å møte som fast representant etter at Gunnar Kalrasten døde. Fra 1965 til 1977 møtte han fast.