Le répertoire vocal de Mélodie Millot est varié, allant de la Renaissance à la création contemporaine. Elle explore également l’opérette française qu’elle a su mettre à l’honneur au festival de Fouesnant ou encore au festival de la francophonie de Pavillon-sous-bois.
| Belinda | Didon et Enée | Henry Purcell |
| Pamina | Flûte enchantée | Wolfgang Amadeus Mozart |
| Clarisse Red | L’enfant aux cheveux bleus | Michel Zbar |
| Diaphane | La lune n’a jamais froid aux pieds | Michel Zbar |
| La pie | Le roi de papier | Guy Reibel |
| Amour | Les Indes galantes | Jean-Philippe Rameau |
| Rowan | Le petit ramoneur | Benjamin Britten |
| La mère, la reine de France, Milady de Winter, Constance |
Les trois mousquetaires | Julien Joubert |
| Tommy | Tommy | Les Who |
| Pie Jesu - Requiem | Gabriel Fauré |
| Laudate Pueri | Antonio Vivaldi |
| Psaume | Philippe Hersant |
| Jauchzet Gott in allen Landen! (cantate BWV 51) | Jean-Sébastien Bach |
| Messe des morts | Jean Gilles |
| Nelson Messe | Joseph Haydn |
| Tilge, Höchster, meine Sünden (Psaume 51 - BWV 1083) | Jean-Sébastien Bach |
| Lagrime mie | Barbara Strozzi |
| Stabat Mater | Sances |
| Pastorale sur la naissance de notre Seigneur Jésus | Marc-Antoine Charpentier |
| Le pâtre sur le rocher | Franz Schubert |
| Trois chants de l’innocence | Arnold Cook |
| Six lieder | Spohr |
| Oratorio de Noël | Homulius |
| Fantaisie pour chœur, piano et orchestre | Ludwig van Beethoven |
| Missa brevis | Kodaly |
| Esther | Jean Racine et Jean Moreau |
| Vom Himmel hoch (cantate) | Max Reger |
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