Hermano del prócer y Padre de la Patria, Matías Ramón Mella. Nació en Santo Domingo, 24 de enero de 1818, hijo de los señores Antonio Mella Álvarez y Francisca Castillo Álvarez.
Después de la fundación de la Sociedad Secreta La Trinitaria, se integró a los trabajos de la misma junto a su hermano para luchar contra el yugo haitiano.
Fue perseguido por Charles Herard y cayó preso en 1843.
Casó con María Caridad de la Peña y tuvieron cuatro hijos: Emilia, Salvador Antonio, Octavio y Enriqueta Mella de la Peña. Con la señora Ana Josefa Delmonte procreó una hija: Amelia Mella Delmonte.
La firma de Ildefonso Mella, aparece en el Manifiesto de Independencia, del 16 de enero de 1844.
Estuvo la noche del 27 de Febrero de 1844 en que su hermano Ramón Mella lanzó el trabucazo en la Puerta del Conde.
Después de la proclamación de la República, se trasladó a vivir en Puerto Plata, donde fue administrador particular de Hacienda, en 1846. En las elecciones celebradas el 4 de marzo de 1854 en la provincia de La Vega, fue electo Diputado. Vivió por algunos año en la ciudad Olímpica.
Se opuso a la anexión a España en 1861, siendo perseguido.
Se ha dicho en un informe lo siguiente sobre su actitud en contra de dicho hecho bochornoso de 1861 : “que el día que en Puerto Plata se enarboló la bandera de España, por marzo de 1861, cruzó a caballo por delante de las tropas que mandaba el General Lora, y gritó Viva la bandera dominicana y pese a quien pesare !, con otros gritos insultando a los que reconocieron nuestro pabellón ; que cuando se mandaron recoger las papeletas dominicanas se opuso públicamente y trató de seducir a los comerciantes a la desobediencia, y que es notorio que no es desafecto y que tiene las mismas ideas que su hermano don Ramón”.
Ildefonso Mella apoyó decididamente la Guerra de la Restauración, de 1863, fue perseguido y hecho preso, enviado a Cuba en tal calidad en enero de 1864 en el Castillo del Morro, en La Habana.
En dicha guerra actúo en el Cibao y, muy principalmente, en Puerto Plata. Fue él uno de los canjeados en la villa de Puerto Plata, en 1865.
En el Gobierno de González, ocupó el Ministerio de Hacienda y Comercio y presentó renuncia a la misma, el 13 de marzo de 1874.
Ocupó la gobernación del Distrito Marítimo de Puerto Plata, en 1875
Los últimos años de su existencia lo vivió en Santo Domingo, donde falleció el 5 de julio de 1910.
El Poder Ejecutivo, dispuso por el decreto número 2140 del año 1972 el traslado de los restos del Ildefonso Mella Castillo en el Panteón Nacional, el mismo no ha sido ejecutado aún.