В августе 1903 г. на Нижегородской ярмарке Ф.Е. Мельников участвовал в беседе с беспоповским начётчиком Андреем Афанасьевичем Коноваловым, 17 декабря 1906 г. провёл диспут с миссионером Валерианом Цветковым. На рубеже XIX и XX вв. сочинения Ф.Е. Мельникова в защиту старообрядчества вышли гектографированными изданиями: «Ответы о Церкви Христовой и о присоединении к ней митрополита Амвросия» (Библиотека редких книг и рукописей Митрополии Московской и всея Руси Русской православной старообрядческой церкви); «Письмо в газету “Русский листок”» (Российская государственная библиотека); «Беседа... с наставником нетовского толка А. А. Коноваловым (слепцом) о старообрядческой Белокриницкой иерархии на Нижегородской ярмарке 14 августа 1903 г.». [Нижний Новгород, 1904 г.]. Собственную тактику собеседований Ф.Е. Мельников характеризовал как «наступательную»: «Мельниковы разработали и новые вопросы, которые старыми начётчиками не ставились: о цезарепапизме господствующей церкви, о синодском строе, о бессоборности никонианской церкви, об её внутреннем разложении и т.п. Требовали они на беседах равноправия и ведения бесед речами – по очереди, не перебивая друг друга. Редкие миссионеры соглашались на такие условия... Беседы затягивались на долгие часы – по 10-12 часов». В 1905 – начале 1906 гг. Ф.Е. Мельников жил в Санкт-Петербурге, работал секретарём старообрядческого Санкт-Петербургского и Тверского епископа Виталия (Бажанова), затем переехал в Москву. В 1906 г. при активном участии Ф.Е. Мельникова в качестве приложения к «Народной газете» издавался в течение года «Голос старообрядца». В 1907 г. он участвовал в издании и редактировании газеты «Слово правды», которую в 1908 г. сменил журнал «Церковь». В журнале «Церковь» и пришедшем ему на смену в конце 1914 г. еженедельнике «Слово Церкви» Ф.Е. Мельников публиковал статьи как под собственным именем, так и под псевдонимами θ, Фита, Шалаев, Феостерикт. Темами статей, как правило, становились: жизнь старообрядцев, политические события в стране, старообрядческий вопрос в Государственной думе, законодательство, касающееся вероисповедания (см. составленный Ф.Е. Мельниковым список его статей: Российская государственная библиотека). Журналы, в работе которых участвовал Ф.Е. Мельников, публиковали статьи и проповеди епископа Михаила (Семёнова) и других авторов, не только старообрядцев, новости из жизни старообрядческих приходов, исторические, апологетические, церковно-общественные, богословско-философские материалы, статьи по иконографии. Постоянными рубриками были «Среди миссионеров», «Официальный отдел», «Старообрядческая жизнь», отзывы на новые книги. В июне 1906 г. Ф.Е. Мельников присутствовал на примирительном Соборе старообрядцев, не приемлющих «Окружное послание» (1862 г.), и сторонников Московской архиепископии; ход Собора Ф.Е. Мельников описал в нескольких номерах газеты «Голос старообрядца». В 1907 г. Ф.Е. Мельников был избран товарищем председателя Союза старообрядческих начётчиков. С открытием в 1912 г. Старообрядческого института включился в его работу, преподавал в институте церковную историю; принимал активное участие в старообрядческих освящённых Соборах и во всероссийских съездах.