Великомученик и целитель Пантелеимон родился в городе Никомидии в семье знатного язычника Евсторгия и назван Пантолеоном. Его мать Еввула была христианкой. Она хотела воспитать сына в христианской вере, но умерла, когда будущий великомученик был еще юным отроком. Отец отдал Пантолеона в начальную языческую школу, окончив которую юноша начал учиться врачебному искусству у знаменитого в Никомидии врача Евфросина и стал известен императору Максимиану (284—305), который захотел видеть его при своем дворе.

В то же время в Никомидии тайно проживали священномученики пресвитеры Ермолай, Ермипп и Ермократ, уцелевшие после сожжения 20000 христиан в Никомидийской церкви в 303 году. Святой Ермолай неоднократно видел Пантолеона, ходившего мимо их убежища. Однажды пресвитер позвал юношу в свое жилище и рассказал о христианской вере. После этого Пантолеон ежедневно посещал священномученика Ермолая.

Как-то раз юноша увидел на улице мертвого ребенка, укушенного ехидной, которая еще была рядом. Пантолеон начал молиться Господу Иисусу Христу о воскрешении умершего и умерщвлении ядовитого гада. Он твердо решил, что в случае исполнения его молитвы станет последователем Христа и примет Крещение. Ребенок ожил, а ехидна разлетелась на куски на глазах у Пантолеона.

После этого чуда Пантолеон был крещен святым Ермолаем с именем Пантелеимон (всемилостивый). Беседуя с Евсторгием, святой Пантелеимон подготовил его к принятию христианства, и когда отец увидел, как сын исцелил слепца призыванием Имени Иисуса Христа, то он уверовал во Христа и крестился вместе с прозревшим слепцом.

После смерти отца святой Пантелеимон посвятил свою жизнь страждущим, больным, убогим и нищим. Он безмездно лечил всех обращавшихся к нему, исцеляя их Именем Иисуса Христа. Он посещал в темницах узников, особенно христиан, которыми были переполнены все тюрьмы, и лечил их от ран. В скором времени молва о милостивом враче распространилась по всему городу. Оставив других врачей, жители стали обращаться только к святому Пантелеимону.

Из зависти врачи донесли императору, что святой Пантелеимон лечит христианских узников. Максимиан уговаривал святого опровергнуть донос и принести жертву идолам, но святой Пантелеимон исповедал себя христианином и на глазах императора исцелил расслабленного Именем Иисуса Христа. Ожесточенный Максимиан казнил исцеленного, восславившего Христа, а святого Пантелеимона предал жесточайшим мукам.

Господь явился святому и укрепил перед страданиями. Великомученика Пантелеимона повесили на дереве и рвали железными когтями, обжигали свечами, потом растягивали на колесе, бросали в кипящее олово, ввергали в море с камнем на шее. Во всех истязаниях великомученик оставался невредимым и с дерзновением обличал императора.

В то же время перед судом язычников предстали пресвитеры Ермолай, Ермипп и Ермократ. Все трое твердо исповедали свою веру во Спасителя и были обезглавлены.

По повелению императора великомученика Пантелеимона бросили на растерзание диким зверям в цирке. Но звери лизали его ноги и отталкивали друг друга, стараясь коснуться руки святого. Зрители поднялись с мест и стали кричать: «Велик Бог христианский!» Разъяренный Максимиан приказал воинам рубить мечами всех, кто славил Имя Христово, а великомученику Пантелеимону отрубить голову.

Святого привели на место казни и привязали к масличному дереву. Когда великомученик молился, один из воинов ударил его мечом, но меч стал мягким, как воск, и не нанес никакой раны. Святой окончил молитву, и послышался Голос, звавший страстотерпца по имени и призвавший в Небесное Царство. Услышав Голос с Неба, воины упали перед святым мучеником на колени и просили прощения. Палачи отказались продолжать казнь, но великомученик Пантелеимон повелел выполнить приказ императора, сказав, что иначе они не будут иметь с ним части в будущей жизни. Воины со слезами простились со святым, целуя его.

Когда мученику отсекли голову, из раны потекло молоко. Маслина, к которой был привязан святой, в момент его смерти покрылась плодами. Многие присутствующие при казни уверовали во Христа. Тело святого, брошенное в костер, осталось в огне неповрежденным и было погребено христианами († 305). Слуги великомученика Пантелеимона Лаврентий, Вассой и Провиан видели его казнь и слышали Голос с Неба. Они написали повествование о жизни, страданиях и кончине святого великомученика.
Святые мощи великомученика Пантелеимона частичками разошлись по всему христианскому миру: честная глава его находится ныне в Русском Афонском монастыре во имя великомученика Пантелеимона.

Почитание святого мученика в Русской Православной Церкви известно уже с ХII века. Князь Изяслав, в крещении Пантелеимон, сын святого Мстислава Великого, имел изображение великомученика Пантелеимона на своем шлеме. Заступлением святого он остался жив в войну 1151 года. В день памяти великомученика Пантелеимона русские войска одержали две морские победы над шведами (в 1714 году при Гангаузе, в 1720 году при Гренгаме).

Великомученик Пантелеимон почитается в Православной Церкви как грозный святой, покровитель воинов. Эта сторона почитания раскрывает его первое имя Пантолеон, что значит «лев во всем». Второе имя, данное при Крещении, — Пантелеимон, то есть «всемилостивый», раскрывается из почитания великомученика как целителя. У западных христиан он считается покровителем врачей. Связь этих двух покровительств святого хорошо видна из того, что воины, чаще других получающие раны, больше всех нуждаются во враче-целителе. Именно поэтому христиане, ведущие брань духовную, также прибегают к этому святому с просьбой исцелить язвы души.

Имя святого великомученика и целителя Пантелеимона призывается при совершении таинства Елеосвящения, освящения воды и в молитве за немощного.

День памяти святого великомученика и целителя Пантелеимона в Русской обители на Афоне является храмовым праздником. Предпразднство начинается за 8 дней до праздника, в которые после вечерни поются молебные каноны на 8 гласов, причем для каждого дня имеется особый канон. Второй день праздника — ктиторский день. В самый день праздника после вечерни соборне совершается панихида по почившим строителям и благодетелям обители, освящается и раздается коливо (кутия). Припевы на 9-й песни канона великомученику и целителю Пантелеимону по рукописной афонской службе напечатаны в «Журнале Московской Патриархии» (1975, № 3, С. 45—47).