Zamanının ötesinde modern tasarımlarıyla tanınan Melih Birsel 1920 yılında İstanbul’da doğmuştur. Galatasaray Lisesi’nde tamamladığı ortaöğreniminin ardından mimarlık eğitimi için gittiği İsviçre’de, Cenevre Güzel Sanatlar Akademisinden 1951 yılında mezun olmuş ve ardından Türkiye’ye dönüş yapmıştır.

Aynı yıl, Türkiye mimarlık tarihinin önemli ve modern eserlerini tasarladıkları Mimar Haluk Baysal ile birlikte Karaköy'deki Çituris Han'da, Baysal–Birsel Mimarlık Bürosu’nu kurdular. 1955 yılında “Fidüsyer Etüt Bürosu” ismiyle fizibilite ve danışmanlık hizmetleri veren ekonomist Cihat İren ile ortak oldular. 1960 yılına kadar süren ortaklık boyunca Baysal ve Birsel Mimarlık Bürosu’nda mimari tasarım ve uygulama hizmetleri verirken, Fidüsyer Etüt Bürosu'nda bölgesel gelişme projeleri ve sanayi kuruluş projeleri için fizibilite ve araştırma çalışmalarını yürüttüler.

Kariyer hayatının bir bölümünde de Guy Lagneau ve Paul Delouvrier ile çalışmak için Fransa’ya giden Birsel, 1968 yılına kadar Paris Bölgesi Şehircilik ve Bölge Planlama Enstitüsü'nde çalıştı. 1978 yılına kadar Haluk Baysal ile birlikte sürdürdüğü mimarlık mesleğini, aynı yıl kurduğu Melih Birsel Mimarlık-Müşavirlik Ltd. Şti. ile devam ettirdi.

Melih Birsel kariyer yaşamı boyunca Brüksel Sergisi, Türkiye Pavyonu ve Karayolları Genel Müdürlüğü Mimari Proje Yarışması da dahil birçok yarışmada ödül almıştır. Profilo Fabrikası Yönetim Binası, Çerkezköy (1984), Rasattepe Sitesi, Bodrum (1981), Beytem Han, Şişli (1980), Kamhi Apartmanı, Rumeli Hisarı (1975) tasarımları arasından en çok bilinen birkaçıdır.