Fue ministro del Supremo Tribunal Federal (STF) de 1989 hasta 2020.

[1]​ Su actuación como fiscal ganó notoriedad pues actuaba con independencia y hacía duras críticas a las torturas e ilegalidades practicadas durante la dictadura militar de 1964.

La propuesta fue aprobada el día 6 de junio por Senado Federal con 47 votos favorables y 3 contrarios, y Mello tomó posesión en 17 de agosto.

[7]​[1]​ En 1997, a los 51 años de edad, tomó posesión en la presidencia del STF, para los años 1997/1999, siendo el más joven presidente de aquel tribunal desde su fundación.

[8]​ Con la jubilación del ministro Sepúlveda Pertenencia en 17 de agosto de 2007, fecha en que también se completaron dieciocho años desde la posesión del ministro Celso de Mello, este se hizo decano (miembro más antiguo) del STF.

En febrero del mismo año, por 7 votos a 4, el STF hubo decidido que era posible efectuar la prisión antes del tráfico en juzgado de la condena.

Todos confesaron el crimen y la participación de Giselma como mandante.