Escriu una continuació per a aquest paràgraf - Melachroinou va competir per a l'equip grec en un doble de papallona als Jocs Olímpics d'estiu de 2000 a Sydney. Va aconseguir els estàndards de la FINA B de 1:01.50 (100 m papallona) i 2:15.24 (200 m papallona) dels Campionats d'Europa
a Helsinki, Finlàndia. El primer dia dels Jocs, Melachroinou va quedar en el lloc trenta-quatre en els 100 m borboleta. Nant en la tercera prova, va superar a la sud-coreana Lee Bo-eun en l'últim estirament per agafar una segona llavor per 16 centèsimes de segon en 1:02.06. Tres dies més tard, en els 200 m papallona, Melachroinou va publicar un temps de 2:17.60 per mantenir un repte de sprint de Singapur Christel Bouvron per una petita fracció de segon en la segona part, però va acabar més lluny del camp de semifinals amb un esforç de trenta-primer lloc.