Die Geschichte Melchendorf`s begann im Jahr 531, nach dem Untergang des thüringischen Königreiches. Die Franken, ein germanischer Großstamm, der sich in dem von Römern besetzten Teil Germaniens formierte, waren maßgeblich daran beteiligt. In der Folge kam es zu einer Zuwanderung slawischer Bevölkerungsgruppen in den Thüringer- und später auch in den Erfurter Raum. Auch im heutigen Erfurt Melchendorf wurde, wie in vielen Orten im Umland, eine slawische Siedlung begründet. Bei den Siedlern handelte es sich vorwiegend um Angehörige sorbischer Stammesverbände, die von ihren deutschen Nachbarn als Wenden bezeichnet wurden. Die schriftliche Überlieferung des fränkischen Chronisten Fredegar aus dem Jahr 631 berichtete davon, dass die "Surbi" und "Lusici" wirtschaftlich beachtlich entwickelt waren, sich sehr gut im Ackerbau, der Pferde-,Rinder-,Schaf- und Schweinezucht verstanden und einen ausgedehnten Handel mit Keramik, Vieh, Getreide, Salz und Erzeugnissen des Drechsel- und Bötcherhandwerkes betrieben.
Im Jahr 706 soll der Frankenkönig Dagobert, in einer Schenkungsurkunde für das Erfurter Peterskloster , auf das Dorf Melchendorf hingewiesen haben. Später stellte sich jedoch heraus, dass es sich bei der Urkunde um eine Fälschung handelte.
Die slawischen und auch deutschen Siedler sollen den Namen „Merchendorf“ und einige Zeit später „Mirchendorf“ im 8. Jahrhundert geprägt und ihren Ort als friedlich und ruhig beschrieben haben.
Erstmals wurde „Merchendorf“ in einer Urkunde aus dem Jahr 1157 erwähnt. Hier ist die Rede von einer slawischen Siedlung. Der Name wurde schließlich im Verlauf der geschichtlichen Veränderungen bis in das 14. Jahrhundert zu „Melchendorf“ verändert.
"In den Fluren von sechs Dörfern der nächsten Umgebung von Erfurt hatte das Mainzer Erzstift größeren Grundbesitz". (Otto Janson, Chronik des vormals kurmainzischen Küchendorfs Witterda. Erfurt 1934, S. 17).Hierbei handelte es sich um die sogenannten "Küchendörfer".
Über die Entstehung der Küchendörfer werden auch heute noch einige Vermutungen angestellt. Mit einer hohen Wahrscheinlichkeit kann wohl davon ausgegangen werden, dass die Küchendörfer zur "Mensa episcopalis", des von Bonifatius 742 gegründeten Bistums Erfurt, gehörten. Der fränkische König überließ wohl tatsächlich die genannten Dörfer dem Erfurter Bischof als Ausstattung zur Bestreitung seines Unterhalts und dem seiner Helfer.
Die Küchendörfer, zu denen auch Melchendorf gehörte, waren verpflichtet, für die Küche und Tafel des Kurfürsten zu sorgen, wenn dieser sich in Erfurt aufhielt. Sie mussten alle dafür notwendigen Lebensmittel und Dienstbarkeiten liefern.
Auch dem Mainzer Hof, als Verwaltungsorgan der Besitztümer des Erzbischhofs, hatten die Dörfer bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts dahingehend zu dienen. Dafür war Melchendorf von anderen Steuern und Abgaben befreit, wobei sich die Zollfreiheit am förderlichsten auswirkte. Besonders vorteilhaft erwies sich das Privileg des steuerfreien Bierbrauens. Der günstige Bierpreis und die Möglichkeit, einmal raus aus der Stadt zu kommen, machte auch Melchendorf zu einem beliebten Ausflugsziel der Erfurter.
Das Dorf, im Süden eingefasst vom Steigerwald und dem Willrodaer Forst, wurde von mehreren Wasserläufen durchquert oder gestreift, die sich im Ortskern zum Schwemmbach vereinigten, der schließlich in die Gera mündete. Diese Gewässer sorgten immer wieder für Hochwasser im Frühjahr oder gewaltige Ströme, die sich durch sommerliche Wolkenbrüche bildeten und den Schwemmbach zu einem reißenden Gewässer werden ließen. Aus dem Jahr 1834 ist bekannt, dass die Einwohner nur noch in den oberen Stockwerken ihrer Häuser oder der Kirche sicher gegen die aus dem Wald herabstürzenden Fluten waren. Auch ein errichteter Damm schaffte hier keine Abhilfe. An einigen Häusern im Schulzenweg kann man auch heute noch erkennen, dass versucht wurde die Bauweise der Häuser, z.B. durch einen Keller auf Erdgeschosshöhe, an diese Gefahren anzupassen.
Melchendorf war umgeben von fruchtbaren Feldern. Auch wurde über Jahrhunderte Wein angebaut. Und das bis zur Hälfte des 19. Jahrhunderts. Davon zeugen noch heute z.B. dicke Wurzeln alter Weinstöcke oder hangabstützende Mauern. Die sogenannte „weiße Mauer" und eine verfallene Weinberghütte Namens "Rabenhütte", die auch Goethe einst aufsuchte, erinnerten einst an den Melchendorfer Weinanbau.
Natürlich gingen die Kriege nicht an Melchendorf vorbei und bedrohten immer wieder das friedliche Leben im Dorf. 1813 war laut Aufzeichnung ein besonders schlimmes Jahr. Die von Napoleon besetzte Stadt Erfurt wurde belagert und die Soldaten in den Dörfern um Erfurt herum einquartiert. Es brachen Krankheiten aus. Das "Nervenfieber", Typhus und eine andere infektiöse fiebrige Erkrankung brachten einem Viertel der 380 Melchendorfer den Tod. Allerdings stieg die Einwohnerzahl von Melchendorf bis zur Hälfte des 19. Jahrhunderts langsam wieder an und zählte schließlich 550 Einwohner. Außer von einer Ziegelei, die sich in Melchendorf ansiedelte, war das Dorf immer noch durch die Landwirtschaft geprägt.
Im 20. Jahrhundert begannen sich Melchendorf und die Stadt Erfurt entlang des Schwemmbaches entgegen zu wachsen. Das brachte natürlich mit sich, dass die Bevölkerungszahl anstieg.
Auch zu den von der Gemeinde unterhaltenen Einrichtungen, der Kirche und dem Pfarrhaus, der Schule, der Schenke und dem Brauhaus sowie dem Gemeindehirtenhaus waren neue hinzugekommen. So z.B. eine zweite evangelische Kirche und eine neue Schule.
Zwei Kirchen gab es jetzt in Melchendorf. Zum einen die Nikolauskirche im Schulzenweg, die bereits seit dem 12. Jahrhundert existent gewesen sein muss, 1715 umgebaut und am Ende des 19. Jahrhunderts um ein nach Norden und Süden ragendes Querschiff vergrößert wurde.
Zum anderen gab es die 1901 geweihte evangelische Gustav-Adolf-Kirche. Diese entstand, weil sich im 19. Jahrhundert auch evangelische Gläubige in Melchendorf und Umgebung niederließen und sie das Bedürfnis nach einem eigenen Gotteshaus hatten.
Durch den Erlass eines Spendenaufrufes zum Bau einer evangelischen Kirche für die Dörfer Melchendorf, Dittelstedt und die entstehende Siedlung Neudaberstedt durch den Gustav-Adolf-Verein im Jahr 1896 konnte dem Bedürfnis letztlich entsprochen werden.
Nach einem Entwurf des Baurats Kortüm wurde die Kirche schließlich zwischen Melchendorf und Dittelstedt auf einer Anhöhe gebaut. Lange Zeit stand sie dort allein in weiter Flur.
Die Nikolauskirche erleidet am 17.März 1945, wenige Tage vor dem Ende des 2. Weltkrieges, einen Bombentreffer. Am Mittag des Tages wurde Melchendorf von einem Verband mit 51 viermotorigen Bombern der US-Luftwaffe angegriffen. Dabei wird der 34 Meter hohe Turm zerstört, Die Sakristei und der Altarraum schwer beschädigt. Ihre Glocken hatte die Kirche schon vorher und bereits das zweite Mal in einem Krieg verloren.
Bereits am 22.07.1942, musste auch die Melchendorfer Gemeinde zwei Glocken für die Kriegswirtschaft abgeben. Übrig blieb eine Glocke und die Kirchgemeinde musste sich zum Sonntags- und Festgeläut mit einem vereinsamt einstimmigen Glockenklang zufrieden geben.
Als der Kirchturm durch einen Bombentreffer zerstört wurde, blieb die als Einzelstück verbliebene Glocke unversehrt. Sie wurde zwar in die Tiefe gerissen, konnte aber später im August 1946 nach Fertigstellung des Dachreiters von den Zimmerleuten wieder aufgehängt werden.
Die Einwohner Melchendorfs bauten, dank privater Spenden aus der Gemeinde, in den folgenden Jahrzehnten ihre Kirche wieder auf.
In der katholischen Kirche St. Nikolaus konnten nach ihrer Zerstörung am 17. März keine Gottesdienste mehr abgehalten werden. Die katholische Kirchgemeinde durfte in dieser Zeit die evangelische Gustav-Adolf-Kirche für ihre Gottesdienste nutzen.
Am 11. April 1945 besetzten amerikanische Truppen Melchendorf. Der Krieg war damit für das Dorf beendet.
Anfang 1946 war Melchendorf sowjetisch besetzt und die Gottesdienste in der evangelischen Gustav-Adolf-Kirche waren nicht mehr durchführbar. Die Kirche, die einsam auf der Bergeshöhe stand, wurde von den Besatzungstruppen ständig aufgebrochen, verunreinigt und ausgeplündert und schließlich mit der Zeit ganz unbrauchbar gemacht. Anfang Februar 1946 wurden deshalb die Gottesdienste etwa vier Wochen nur in Dittelstedt gehalten, bis Anfang März der linke Seitenaltar der Pfarrkirche in Melchendorf wieder in Gebrauch genommen werden konnte.
Obwohl sich die städtische Bebauung über die Jahre hinweg immer näher an die dörfliche Ortsgrenze von Melchendorf ausgedehnt hatte, blieb Melchendorf bis Ende der Siebziger ein idyllisches Dorf, umgeben von Feldern und Wäldern, hinter Wiesenhügel und Herrenberg.
Das blieb allerdings nicht so. Schon in den siebziger Jahren las man in der Zeitung: „Mit dem auf dem VIII. Parteitag beschlossenen Wohnungsbauprogramm wurden in der Stadt Erfurt neue Maßstäbe gesetzt, gilt es doch die Wohnungsfrage als soziales Problem zu lösen.“ Die Beschlüsse waren gefasst und in „Verwirklichung des Wohnungsbauprogramms“ entstanden auf dem Herrenberg und Wiesenhügel, später auch auf dem Drosselberg, die weithin sichtbaren „Plattenbauten“.
Vorbei war es nun mit der Feld-und Flur-Idylle. Das „alte“ Melchendorf, im Wesentlichen nur noch erkennbar in Umgebung des Schulzenweges, gehörte nun zum großstädtischen Raum von Erfurt.