A los veinte años de edad ingresó a su primer servicio musical en la corte de Margrave Karl Wilhelm de Baden-Durlach. En el otoño de 1717 comenzó a trabajar como violinista en Karlsruhe, donde se casó con Maria Salome Rollwagen, con la que tuvo ocho hijos. Es muy posible que su contrato en la corte haya sido como violinista, hecho que se deduce de una firma de aquel periodo donde se lee: "Profesor. D: V, ". En el año 1719, Molter recibió una licencia especial para viajar a Italia y poder estudiar el denominado estilo italiano. Durante su residencia en Venecia y Roma descubrió la música de Vivaldi, Albinoni, los Marcello y Scarlatti, y no se descarta la posibilidad que puede haber estudiado con alguno de ellos, por breves periodos. Lo que no se puede negar es la gran influencia que tuvo la vida musical italiana en el joven Molter. Esto se puede apreciar en detalles: el uso de terminología italiana en sus obras (Sonate a Violino solo e Basso, Drama per Musica ), texto italiano en sus cantatas, además de las formas italianas: arias da capo, recitativo secco y la estructura rápido-lento-rápido en los conciertos (influencia definitiva de Vivaldi).

Edición discográfica de obras de Johann Melchior Molter

En 1722 Molter volvió al Durlach-Karlsruhe, esa vez para convertirse en el nuevo Kapellmeister. En los siguientes once años, Molter supervisará las actividades musicales de la corte de Karl Wilhelm, actividad que se interrumpió en 1733 cuando viajara a Eisenach para obtener el puesto de Hofkapellmeister en la corte de Sajonia-Eisenach.

María murió en 1737 y más tarde ese año el compositor viajará nuevamente a Italia para estudiar el estilo napolitano. Luego, regresaría a servir en la corte de Karlsruhe en 1741 como Kapellmeister. Esta posición lo puso en contacto con varios músicos que inspiraron muchas obras a Molter.

En 1742 Molter se volvió a casar, esta vez con  Maria Christina Wagner. Ese año regresó a Karlsruhe y comenzó a enseñar en el Gymnasium. Desde 1747 hasta su muerte, Molter estuvo contratado por el Margrave Carl Friedrich de Baden, hijo de su primer patrón.

Una de las características de la música de Molter es el uso de instrumentos poco comunes, incluso para la época. Podemos mencionar el clarinete píccolo en Re (en los Conciertos), el chalumeau (en la Sonata para 2 Chalumeaux, 2 cornos y fagot ), el arpa (en la Sonata para arpa, violín y cémbalo ), la flauta traversa d'amore en La bemol (en el Concierto en Sib para flauta en Lab y orquesta ), y el uso de cinco timbales en su Sinfonía No. 99, adelantándose a Berlioz por casi cien años.

Johann Molter nos ha dejado una gran variedad de obras, muchas de ellas de gran valor histórico y calidad artística.