出生于希腊雅典显赫的政治家庭，卒于美国纽约。1938年考取希腊国家剧院附属戏剧学校，学习表演。1944年首次登台，参演A.索罗莫斯的《自由之路》，1945年主演E.奥尼尔的《悲悼》，1949年在K.库恩执导的《欲望号街车》中成功地饰演了布兰奇一角。1951年起旅居法国，同时活跃于雅典及巴黎的戏剧舞台。1953年获得“玛丽卡·果多布里表演奖”。1955年回到希腊，同年主演由希腊电影导演M.卡克扬尼斯导演的影片《斯黛拉》（又译《大家闺秀》），获戛纳电影节金棕榈奖提名。1960年因主演希腊导演J.达辛的影片《不要在周日》（又译《痴汉艳娃》），获得戛纳电影节最佳女主角奖及奥斯卡最佳女演员提名。从此，梅勒古丽开始了与达辛多年的合作，并在生活中成为伴侣。1961年两人上演了根据《不要在周日》改编的音乐剧《亲爱的伊莉娅》，在美国各州巡演，并在百老汇取得巨大成功。梅勒古丽同时也是一位优秀的歌手，留下了许多脍炙人口的歌曲。

希腊军政府统治时期（1967～1974），梅勒古丽积极参与反对军人统治的活动，利用自己的国际声望发表演讲、举办演唱会，在欧洲各国呼吁自由民主。1974年7月军政府倒台后回到希腊，受到民众的热烈欢迎。随后主演了B.布莱希特的《三文钱的歌剧》（1975）、欧里庇得斯的《美狄亚》（1976）、埃斯库罗斯的《俄瑞斯忒亚》三部曲（1980）等。1981年出任希腊文化部部长。任期内大力推广文化事业，在希腊各地创立国立剧院、州立剧院，同时积极呼吁国际社会关注希腊帕特农神庙大理石文物的回归。1985年，“欧洲文化首都组织”在她的主张下宣布成立，首届文化首都为雅典。

根据梅勒古丽的遗愿，达辛联合具有国际影响的文化界人士成立了“梅丽娜·梅勒古丽文化基金会”，旨在促使希腊帕特农神庙大理石的回归。2007年以她的名字命名的“梅丽娜·梅勒古丽戏剧奖”创立，以表彰戏剧舞台上的优秀青年女演员。