L'antica chiesa di Mel, dedicata all'Addolorata, fu eretta tra il 1480 e il 1490 a tre navate e dieci altari. Era una chiesa imponente ma della costruzione originaria e del suo campanile resta ben poco.
Nel 1713 un fulmine cadde sul campanile, fece pochi danni e fu prontamente restaurato, nel 1719, un'altra saetta lesionò il tetto della chiesa e le canne dell'organo, ma fu il 17 aprile 1756 che segnò la sorte della chiesa oiriginaria: un fulmine cadde sul campanile che si incendiò e crollando lesionò gravemente la chiesa.
Le campane furono prontamente rifuse e nel 1756 collocate provvisoriamente su di un castello in muratura costruito presso la chiesa dell'Addolorata. Requisite dai tedeschi durante la Prima Guerra Mondiale, furono fuse per farne cannoni, solo la campana piccola potè essere recuperata. Le attuali campane furono acquistate dagli zumellesi e collocate sul castello sopra la chiesa dell'Addolorata e sono chiamate: Maria Annunziata, Fausta, Vittorina e Corona.
La costruzione della nuova chiesa iniziò lo stesso anno su progetto dell'architetto feltrino Filippo Rossi. Mentre per la chiesa dell'Addolorata si dovette aspettare che l'arciprete Giovanni Antonio Businello di Serravalle, parroco di Mel dal 1817 al 1832, desse il via al progetto per la ricostruzione della nuova chiesa che fu sistemata conservando l'abside e una piccola parte della navata centrale. Gli altari furono ridotti a tre.
All'interno della chiesa dell'Addolorata è conservato un fonte battesimale, originariamento collocato nel battistero, datato 1481 che ne attesta il ruolo centrale di "pieve", con coprifonte in legno intagliato. Sulla destra è collocato il tabernacolo ad opera di Giovanni Antonio da Marcador, lo stesso che ha scolpito nel 1480 il tabernacolo conservato al Santuario dei SS Vittore e Corona ad Anzù di Feltre. L'imponente opera è molto particolare perchè, nella sua base, è raffigurato Giorgio Castriota Scanderbeg, ovvero Gjergj Kastrioti Skënderbeu, eroe nazionale albanese. Fonte e tabernacolo furono commissionati dal pievano Giorgio de Novamonte nel 1465.
La chiesa inoltre conserva il dipinto di Giovanni da Mel - Madonna con Bambino in trono e i Santi Tiziano e Vittore (1535), Madonna con Bambino in trono e i Santi Pietro apostolo e Giovanni Battista ad opera del pittore feltrino Pietro Marescalchi, le sculture ad opera di Andrea Meldolla detto lo Schiavone e le due tavole d'altare con Sant'Agata e Sant'Apollonia provenienti dalla chiesa di Santa Lucia di Col. La chiesa conserva inoltre le reliquie di San Fausto giunte a Mel nel 1664 grazie a frà Egidio de Conti che le chiese a Papa Alessandro VII e su cui le famiglie zumellesi giurarono di cessare i conflitti e di vivere in pace.
La chiesa è visitabile solamente attraverso le guide oppure durante le aperture straordinarie.
