Пережив все тяготы войны, писатель не мог не обратиться к военной тематике. В 1952 году повесть «Записки рядового» увидела свет в литературно-художественном альманахе «Забайкалье». Через несколько лет рассказы: «На левом фланге», «Обыкновенный бой», «Первая лычка», «Портрет сына», «Трудный характер» и другие были включены в сборник о фронтовых буднях под названием «Побратимы». О военной судьбе московской комсомолки Вали Родионовой рассказывает повесть «Фронтовичка». Большой читательский интерес вызвала книга «Разведка уходит в сумерки», в которой писатель очень тепло воссоздал атмосферу дружной фронтовой семьи взвода полковых разведчиков. Неоднократно переиздавалась повесть «Тихий участок», рассказывающая о подвигах стрелковой роты в первые дни Великой Отечественной войны.

При жизни Виталия Григорьевича вышло в свет двадцать шесть книг, повести «Звёзды на рукавах» и «Артистка» остались неизданными. Писатель, работая в разных жанрах, создал увлекательные художественные произведения для взрослых и детей. Среди его произведений есть и документальная повесть «Трудный путь». Также он известен как автор фантастической пьесы для детей «Пираты южных морей», которая была поставлена в Ивановском областном драматическом театре в 70-е годы прошлого века.

Помимо активной писательской деятельности, Виталий Григорьевич Мелентьев много лет руководил литературным объединением «Огонёк» в подмосковном Ногинске. В 1978 году, благодаря его усилиям, был издан сборник поэзии и прозы подмосковных авторов «Земля полей, земля людей». Для многих его воспитанников это была первая крупная публикация.

За подвиги на фронтах Великой Отечественной войны писатель был награждён «Орденом Отечественной войны II степени», «Орденом Красной Звезды», медалями «За боевые заслуги», «За оборону Москвы», «За победу над Германией», «За победу над Японией», «За освобождение Кореи».