Mellingsæter kom til Vålerenga som 16-åring i 1997, på det tidspunktet spilte klubben i 3. divisjon. Hun spilte ikke obligatoriske kamper i sin første sesong, men fra hun begynte som 2. divisjonsspiller i 1998 spilte hun mer eller mindre fast på laget de neste 17 sesongene. Etter å ha spilt i 2.- og 1. divisjon i mange sesonger var hun i 2011 med å sikre det historiske opprykket til Toppserien som kaptein for Vålerenga. 14. april 2012 ledet hun laget ut til det som var både hennes og klubbens første kamp i Toppserien noensinne, i serieåpningen av Toppserien 2012. De neste tre sesongene var hun fortsatt sentral i laget da Vålerenga etablerte seg i Toppserien. 1. november 2014 spilte hun sin siste kamp for klubben borte mot Klepp. Hun la dermed opp 18 år etter at hun kom til klubben, etter 17 sesonger på A-laget og ca. 296 offisielle kamper for klubben.