Родился 28 октября 1755 в семье генерал-аншефа Ивана Ивановича Меллера, получившего 6 декабря 1788 титул барона и фамилию Меллер-Закомельский. Образование получил в Артиллерийском и Инженерном шляхетском корпусе.

30 ноября 1769 начал службу прапорщиком с назначением адъютантом при своем отце. Принимал участие в двух русско-турецких войнах (1768—1774 годах и
1788—1791 годах). 16 декабря 1788 года за отличия при штурме Очакова награждён орденом Святого Георгия 4-й степени. 1 января 1772 года служил в Инженерном корпусе. 

5 июня 1773 года адъютант Бомбардирского полка. В 1794 году участвовал
в подавлении Польского восстания. 1 января 1775 произведен в генерал-майоры.
29 ноября 1796 года - шеф Нарвского драгунского полка. 7 октября 1797 года уволен
в отставку.

7 марта 1802 года вновь принят на службу с чином генерал-лейтенанта и назначен присутствующим в Артиллерийской экспедиции.  В сражении при Аустерлице
(1805 год) командовал артиллерией 1-й армии. 1807 года— командир 10-й пехотной дивизии. 12 декабря 1807 года назначен членом Военной коллегии и управляющим Артиллерийской экспедицией. С 19 января 1808 года генерал-инспектор всей артиллерии. В 1808—1810 годах одновременно заведующий Провиантским департаментом. Один из ближайших сотрудников Аракчеева. С 28 февраля 1812 года директор Артиллерийского департамента Военного министерства. Многое сделал для развития и совершенствования русской артиллерии накануне Отечественной войны 1812 года. С началом войны принял от Кутузова командование Петербургским
и Новгородским ополчениями, находился при 1-й армии и принял участие в боевых действиях.