Меликян является создателем армянского романса. Мастерство национальной вокальной лирики и своеобразие гармонического языка Меликяна оказали большое влияние на армянскую музыку. Также внёс большой вклад в развитие советской массовой песни. Сделал множество обработок армянских народных песен, в которых отразились музыкально-эстетические принципы Меликяна.
Написал пьесы для фортепиано, романсы для голоса и фортепиано.