Научные интересы и стремления молодого учителя не гармонировали с сухой схоластикой гимназического преподавания. Между тем, история была самым близким его, интимным другом. Вероятно, основу этому положили впечатления детства, когда, проживая на Керженце — реке вблизи старинных, раскольничьих скитов, он впитывал в себя всевозможные исторические предания, сказания, легенды из давно минувших эпох русской истории.
Недаром позднее с такой любовью он изучал древности своего родного города.
…Вот древний Архангельский собор с замысловатой сторожевой башенкой над колокольней — живая память о XIII веке, о мордве, о кн. Юрии, основателе города… Правее взор встречает громоздкую махину Спаса преображения, где погребены князья Нижегородские и славный Козьма Минин. Воображение рисует тяжелую годину лихолетья, толпу, собравшуюся на площади, и среди нее фигуру великого патриота, призывающего помочь отечеству… Ближе к гимназии высится громада Дмитровской башни — остаток грозной некогда цитадели с отводной стрельницей и каменным мостом через ров. В башне в 1477 году отсиживалась от татар в течение полугода горсть нижегородцев… Перед башней на Благовещенской площади, в XVIII веке, Питирим, который «людей пятерил», борясь за единоверие, казнил раскольничьего «патриарха» старца Александра… Ярко белеет крайняя к речке Почайне Коромыслова башня, связанная с преданием о девушке-героине, вышедшей за водой из осажденного города и перебившей коромыслом несколько десятков врагов.
В противоположном конце кремля глаз задерживается на четырехугольной Георгиевской башне, откуда, по соображениям Мельникова, должен существовать подземный ход под Волгой на Бор.
А частные домики в городе тоже не лишены интереса. Взгляд проходящего по Тихоновской улице молодого историка останавливается на фасаде скромного деревянного домика Аверкиева. Здесь жил в год нашествия Наполеона Карамзин, дописывая последние главы «Истории государства Российского»… Сзади аверкиевского дома семинария — трехэтажная громада, питомник миссионеров, готовившихся для народностей Поволжья. В крайних справа окнах второго этажа школьный музей, где между разных реликвий и старинных книг хранится зеркальный фонарь механика Кулибина.
Мельников обходит город, отыскивает, изучает, записывает все, касающееся местной старины. Ничто не ускользает от его пытливого взгляда: он бродит по валам «нового острога» на Малой Печерке и Осыпи; он разыскивает остатки рвов «старого острога», опоясывавшего некогда город деревянной стеной, свыше шести верст протяжением; он определяет место постройки боярином Лыковым-Оболенским в 1618 году моста через Почайну; он находит два дома, связанные с пребыванием в Нижнем Петра Первого. Многое непонятно без изучения архивных материалов, но доступ в казенные архивы закрыт для частных лиц.
Случай сталкивает Мельникова с директором ярмарочной конторы гр. Д. Н. Толстым, образованным человеком, известным знатоком и любителем древностей. Толстой поручает Мельникову собирать статистико-исторические сведения по ярмарке. Собранные Мельниковым материалы печатаются очерками в местных «Ведомостях», а затем издаются отдельной книгой. Автор делается известным в научном мире. Географическое общество, отметив ценность его работы, принимает его в члены-корреспонденты. Министр народного просвещения Уваров рекомендует его в члены Археографической комиссии, занимающейся разбором древнерусских актов. На правах члена Археографической комиссии Мельников допускается к обозрению и изучению многочисленных нижегородских архивов. Губернатор Урусов, обратив внимание на выдающегося способностями молодого человека, предлагает ему должность чиновника особых поручений при своей канцелярии.
С 1845 по 1850 год Мельников — «редактор» неофициальной части «Ведомостей». Является возможность печатно познакомить нижегородцев с прошлым города, — пусть «ведают потомки православных земли родной минувшую судьбу»…
Интереснейшие очерки, статьи и заметки Мельникова одна за другой появляются на страницах газеты, отныне выходящей два раза в неделю (единственной из всех провинциальных «ведомостей»). Ожили давно забытые люди, события, местности; приобрели глубокий внутренний смысл казавшиеся ранее незначительными факты, — и каждый из нижегородцев ясно чувствовал себя участником исторических процессов.
Краеведческая деятельность сделала Мельникова лицом известным в Нижнем. Принятый в разнообразных кругах городского общества, он обнаружил н другой свой талант — уменье блестяще и увлекательно рассказывать. Его образная, энергичная, живая речь, насыщенная меткими выражениями, своеобразными сравнениями, местными пословицами, поговорками и проч., с первого же раза покоряла слушателей.