Melanie Bross dio sus primeros pasos hacia una carrera profesional en el CTO Zuid, un programa de formación que ahora se ha integrado plenamente en la rama femenina del PSV. Debutó como profesional en la temporada 2016-2017 en el Aquiles '29. Tras dos exitosos años en Groesbeek, le siguió un cambio al sc Heerenveen, donde el PSV logró incorporarla en el verano de 2020. En su primera temporada en Eindhoven, Melanie hizo historia de inmediato: con el equipo conquistó la TOTO KNVB Cup, el primer premio en la historia del PSV Femenino.

Mientras tanto, Melanie se ha convertido en la jugadora más veterana de la selección y tercera capitana. También es la única que ha participado en todas las campañas europeas del PSV Femenino.