Melchior var valgt til Folketinget og satt i periodene fra 4. desember 1973 til 8. januar 1975 og igjen fra 15. februar 1977 til 20. november 2001. Den siste perioden fra 28. september til 20. november 2001 satt han som løsgænger, etter at partiet hadde bedt ham om å gå etter uttalelser om Israels bruk av «moderat fysisk press» (tortur).