Στις 14 Αυγούστου 1904, το Μακεδονικό Κομιτάτο της Αθήνας διόρισε τον Παύλο Μελά αρχηγό των ενόπλων σωμάτων που δραστηριοποιούνταν ανάμεσα στις περιοχές του Μοναστηριού (σημ. Μπίτολα) και της Καστοριάς. Το Σεπτέμβριο του 1904, ο Παύλος Μελάς, με το ψευδώνυμο «Μίκης Ζέζας», και έχοντας μαζί του τον οπλαρχηγό Λάκη Πύρζα, ως υπαρχηγό, και δέκα Κρητικούς διέσχισαν τα οθωμανικά σύνορα και εισήλθαν στη Δυτική Μακεδονία. Αποστολή τους ήταν η στρατολόγηση ανδρών και η οργάνωση των ένοπλων ομάδων, με σκοπό την αντίσταση απέναντι στα ένοπλα σώματα του ΕΜΕΟ (Εσωτερική Μακεδονική Επαναστατική Οργάνωση).

Στο σύντομο χρονικό διάστημα της παραμονής του Παύλου Μελά στη Δυτική Μακεδονία, η ομάδα του επισκέφτηκε χωριά που είχαν ταχθεί υπέρ της Εξαρχίας, προκειμένου να τους πείσει να δηλώσουν πίστη στο Οικουμενικό Πατριαρχείο. Παράλληλα, ενεπλάκη σε πολεμικές αναμετρήσεις με βοεβόδες της περιοχής και τις ομάδες τους, όπως ο Κόλε Αντρεέφ και ο Μήτρος Βλάχος. Τέλος, υπό τις οδηγίες του, οι Έλληνες Μακεδονομάχοι επιχείρησαν να τιμωρήσουν τους Κομιτατζήδες που ευθύνονταν για τους θανάτους Ελλήνων Μακεδονομάχων, όπως του καπετάν Βαγγέλη Στρεμπενιώτη και άλλων κληρικών ή κοσμικών.

Στις 12 Οκτωβρίου 1904, καθώς το ένοπλο σώμα του Μελά μετακινούνταν στις περιοχές της Δυτικής Μακεδονίας, αναγκάστηκε να σταθμεύσει στη Στάτιστα της Καστοριάς (σημ. Μελάς), εξαιτίας των έντονων καιρικών φαινομένων εκείνης της μέρας. Η επιλογή της Στάτιστας ως χώρου παραμονής έγινε μετά από υπόδειξη του Ντίνα Στεργίου, πρώην Κομιτατζή που είχε αυτομολήσει στο Ελληνομακεδονικό Κομιτάτο. Παρόλο που ο Λάκης Πύρζας εξέφρασε αντιρρήσεις, καθώς η Στάτιστα τότε ήταν σλαβόφωνο χωριό με μικτό πληθυσμό και παρουσία πυρήνα Κομιτατζήδων και δεχόταν συχνές επιδρομές από οθωμανικά στρατιωτικά αποσπάσματα, ο Παύλος Μελάς αποφάσισε να εισέλθει στη Στάτιστα και να διαμείνει εκεί με τους ένοπλους Μακεδονομάχους. Εντός του χωριού, ο Μελάς μαζί με τέσσερις από τους άνδρες του, εγκαταστάθηκαν στον επάνω όροφο ενός διώροφου οικήματος. Απέναντί τους, σε παρόμοιο οίκημα, διέμειναν άλλοι επτά Μακεδονομάχοι.

Την επόμενη, 13 Οκτωβρίου, καθώς οι Έλληνες Μακεδονομάχοι εξακολουθούσαν να παραμένουν στη Στάτιστα, πληροφορήθηκαν για την άφιξη οθωμανικού αποσπάσματος στο χωριό. Το απόσπασμα είχε σταλεί από τις οθωμανικές αρχές, οι οποίες είχαν ειδοποιηθεί μέσω γράμματος, γραμμένου στα ελληνικά, το οποίο παρέδωσε μια γυναίκα. Το γράμμα αυτό περιείχε πληροφορούσε για τα σπίτια εντός της Στατίστης, στα οποία δήθεν κρυβόταν ο αρχικομιτατζής Μήτρο Βλάχος και οι άνδρες του. Στην πραγματικότητα, φαίνεται πως στο γράμμα γινόταν αναφορά στις θέσεις των οικιών που διέμεναν οι άνδρες του Παύλου Μελά. Το όλο εγχείρημα πιθανότατα συνιστούσε τέχνασμα του ίδιου του Μήτρο Βλάχου, ο οποίος θέλησε με τον τρόπο αυτό να στρέψει στρατιωτικό απόσπασμα κατά των Ελλήνων Μακεδονομάχων.

Γυρίζοντας από πόρτα σε πόρτα, οι οθωμανικές δυνάμεις έφτασαν στα δύο αντικριστά σπίτια, εντός των οποίων κρύβονταν ο Παύλος Μελάς και οι ένδεκα Μακεδονομάχοι. Καθώς πλησίασαν, ο Μελάς έριξε τον πρώτο πυροβολισμό και ακολούθησε ένοπλη σύρραξη. Το οθωμανικό απόσπασμα έλαβε θέσεις μάχης έξω από τα σπίτια, ενώ οι άνδρες του Μελά επιχειρούσαν από το εσωτερικό των οικιών. Όταν κάποια στιγμή οι πυροβολισμοί σταμάτησαν, ένας από τους άνδρες του Μελά, ο Στρατινάκης, πρότεινε να κατέβουν στον κάτω όροφο της οικίας, όπου υπήρχε ένας μικρός στάβλος. Από εκεί, θα δινόταν η ευκαιρία διαφυγής, σε περίπτωση που το οθωμανικό απόσπασμα επιχειρούσε να κάψει το σπίτι. Το επόμενο πρωί, ο Παύλος Μελάς ήταν νεκρός. Οι συνθήκες θανάτου του παραμένουν έως και σήμερα μυστηριώδεις. Το μυστήριο ενισχύεται από το γεγονός πως ο αρχηγός των ενόπλων σωμάτων φαίνεται να ήταν ο μοναδικός που κατέληξε νεκρός κατά τη διάρκεια της Μάχης στη Στάτιστα.

Μεταγενέστερες μαρτυρίες συναγωνιστών του Μελά, καθώς και κατοίκων της Στατίστης παρέχουν αντιφατικές πληροφορίες και σε καμία περίπτωση δεν διευκρινίζουν τις συνθήκες του θανάτου του αρχηγού των Μακεδονομάχων. Κάποιες πηγές αναφέρουν ότι ο Μελάς τραυματίστηκε θανάσιμα από πυροβολισμό του οθωμανικού αποσπάσματος και ξεψύχησε μέσα στον στάβλο, όπου κρύβονταν οι Μακεδονομάχοι. Άλλες πηγές υποστηρίζουν ότι ο τραυματισμός του ήταν αποτέλεσμα ατυχήματος από εκπυρσοκρότηση όπλου. Επιπλέον, υπάρχει η θεωρία ότι ο Μελάς δεν πέθανε από τον τραυματισμό του, αλλά ότι κάποιος από την ομάδα του ανέλαβε να δώσει τη χαριστική βολή.

Ορισμένες πηγές υποστηρίζουν ότι ο Ντίνα Στεργίου ήταν υπεύθυνος για την εκτέλεση του Παύλου Μελά και τον κατηγορούν εμμέσως για προδοσία. Ο Ντίνα, πρώην μέλος της ομάδας του Μήτρου Βλάχου, είχε στρατολογηθεί από τον Μητροπολίτη Καστοριάς, Γερμανό Καραβαγγέλη, αλλά δεν κατάφερε να κερδίσει την εμπιστοσύνη των Ελλήνων οπλαρχηγών. Οι υποψίες για την εμπλοκή του στη δολοφονία του Μελά ενισχύονται από την ενέργειά του να παροτρύνει τους Μακεδονομάχους να παραμείνουν στη Στάτιστα, παρά τις έντονες αντιρρήσεις του Λάκη Πύρζα. Η συμμετοχή του Στεργίου στη μάχη και η κοινή διαμονή του με τον Μελά τη νύχτα που σημειώθηκε ο θάνατος, προσθέτουν επιπλέον βάρος στις υποψίες. Τέλος, η απόφαση του Στεργίου να εγκαταλείψει την Ελλάδα και να μεταναστεύσει στην Αμερική, αποφεύγοντας οποιαδήποτε ανάκριση, ενισχύει ακόμα περισσότερο τις υποψίες για την εμπλοκή του στον θάνατο του Έλληνα αρχηγού των Μακεδονομάχων.

Οι υποψίες για τη συμμετοχή του Στεργίου στον θάνατο του Μελά απορρέουν από την πρωτοβουλία του να παροτρύνει τους Μακεδονομάχους να παραμείνουν στη Στάτιστα, αγνοώντας τις βάσιμες αντιρρήσεις του Λάκη Πύρζα. Επιπλέον, η παρουσία του Στεργίου κοντά στον Μελά κατά τη διάρκεια της μάχης και το γεγονός ότι και οι δύο διέμειναν στο ίδιο σπίτι τη νύχτα του θανάτου του αρχηγού των Μακεδονομάχων, συνιστούν σημαντικά στοιχεία που ενισχύουν την υπόθεση της εμπλοκής του στη δολοφονία. Τέλος, το γεγονός ότι ο Ντίνα Στεργίου, αποφεύγοντας να καταθέσει μαρτυρία για το συμβάν, εγκατέλειψε την Ελλάδα και μετανάστευσε στην Αμερική, τροφοδοτεί ακόμη περισσότερο τις υποψίες αυτές.