Фамилия Мелен — редкий случай, когда основа не даёт однозначного ответа, а суффикс подсказывает больше, чем корень. Фамилия оформлена окончанием -ен, что характерно для украинской и белорусской традиции: так часто образовывали фамилии от названий ремёсел или прозвищ на -енко, но без типичного суффикса -к- (сравните: Мельник — Мельниченко, а здесь сразу Мелен). Иными словами, перед нами усечённая форма, которая могла возникнуть из более длинной фамилии вроде Меленко или Меленюк, либо прямо из прозвища.

Самое очевидное объяснение — связь со словом «мельница» или «молоть». В южнорусских и украинских говорах «мелен» могло быть краткой формой прозвища для мельника или человека, работающего на мельнице. Такие прозвища давали по занятию: Мельник, Млынар, Меленко. Фамилия Мелен, скорее всего, закрепилась за потомками мельника, но в сокращённом варианте — без увеличительного или уменьшительного суффикса, что встречается реже.

Есть и вторая, более спорная версия: от имени Мелентий (греческого происхождения, от «мелос» — песня). В просторечии имя сокращали до Меленя или Мелен, и от этой формы могли пойти фамилии Меленев, Мелентьев, а Мелен — уже как самостоятельная, без патронимического суффикса. Однако такая модель нетипична для русской ономастики: если бы фамилия была от имени, скорее появился бы суффикс -ов или -ин. Поэтому версия с прозвищем от мельницы выглядит убедительнее.

Географически фамилия Мелен встречается в основном на западе Украины, в Беларуси и в приграничных областях России (Брянская, Смоленская). Это подтверждает украинско-белорусский след. В центральной России и на севере фамилия практически не фиксируется, что тоже говорит в пользу регионального происхождения.

Интересная деталь: фамилия Мелен может быть омонимична топониму — в Бельгии и Франции есть города с таким названием, но для русской фамилии это экзотическая гипотеза без реальных оснований. Скорее всего, предки носителей фамилии были людьми, чья жизнь была связана с мукомольным делом, и прозвище просто закрепилось в усечённой форме, минуя стандартные суффиксы.