Melchersson rymde ifrån Rättspsyk i Kristinehamn i söndags tillsammans med en 30-årig medintagen kvinna och det bedöms finnas en "ansenlig risk" att han återfaller i brott, skriver polisen i ett pressmeddelande.
34-åringen var under rättspsykiatrisk vård för det uppmärksammade mordet på 5-åriga Sabina i september 2003. Han dömdes också för mordbranden mot Södra Råda gamla kyrka, en träkyrka från 1300-talet som totalförstördes i en brand 2001.
Melchersson uppgavs vid försvinnandet ha varit klädd i svarta träningsbyxor med vita revärer, svart T-shirt med tryck. Vad trycket består av är inte känt.
Den kvinna han rymde tillsammans med var vid försvinnandet klädd i svarta åtsittande byxor, grå huvtröja samt en dunjacka med pälskrage. Hon har svart kort hår med frisyr som innebär att håret är rakat på sidorna.
När det gäller barnomsorg och oroliga föräldrar är polisens uppmaning att ha "en sedvanlig uppsikt över barnen".