Ο Άγιος Παντελεήμων γεννήθηκε περί τα μέσα του 3ου αιώνα στη Νικομήδεια της Βιθυνίας, στη Μικρά Ασία. Το πρότερό του όνομα ήταν Παντολέων και προερχόταν από εύπορη οικογένεια της πόλης. Ο πατέρας του ήταν εθνικός (ειδωλολάτρης), ενώ η μητέρα του Ευβούλη είχε ασπαστεί το χριστιανισμό (η ιδία τιμάται ως Αγία) και η οποία άρχισε να του μιλά για τον Χριστιανισμό σε πολύ μικρή ηλικία ακόμα. Όμως δεν πρόλαβε να ζήσει πολύ με τον Παντολέων, αφού έφυγε από την ζωή όσο ο Παντολέων ήταν σε πολύ νεαρή ηλικία. Ο ίδιος απέκτησε από μικρή ηλικία εγκύκλια παιδεία και όταν την ολοκλήρωσε σπούδασε την ιατρική, διακρινόμενος όμως και για την ρητορεία του. Οι σχέσεις μάλιστα της οικογένειάς του με το παλάτι ήταν πολύ καλές και σύντομα θα τον έφερναν ως γιατρό στην αυλή του Αυτοκράτορα Διοκλητιανού. Ο ίδιος τελικά όμως ασπάστηκε το χριστιανισμό. Η μεταστροφή αυτή συνέβη μετά από γνωριμία με τον Άγιο Ερμόλαο, την εποχή ενός διωγμού κατά των χριστιανών, και από το εξής θαυμαστό γεγονός: προχωρούσε ο Άγιος προβληματισμένος μετα την συνάντησή του με τον Άγιο Ερμόλαο και καθώς προχωρούσε αντίκρισε ένα παιδί πεσμένο κάτω νεκρό και δίπλα μια οχιά κουλουριασμένη, τότε σκέφτηκε, αν όντως υπάρχει Θεός ας γίνει κάτι. Τότε το παιδί αναστήθηκε και η οχιά έσπασε σαν μπαλόνι. Ο Αγιος Ερμόλαος ήξερε για τον Παντολέοντα αφού ήταν πνευματικός της μητέρας του όσο εκείνη ζούσε. Λίγο αργότερα θα βαπτιστεί Χριστιανός μυστικά και θα προσπαθήσει να πείσει τον πατέρα του να γίνει κι αυτός, όπως και συνέβη με ένα θαύμα που ο ίδιος έκανε.

Ο πατέρας του μετά από λίγο διάστημα πέθανε με αποτέλεσμα να γίνει κάτοχος μεγάλης περιουσίας. Τότε εκποιεί την περιουσία του για να βοηθήσει τους φτωχούς και προσφέρει τις ιατρικές υπηρεσίες του χωρίς χρέωση σε όποιο δεν είχε την οικονομική δυνατότητα να αντεπεξέλθει. Η πρακτική του αυτή όμως ώθησε πολλούς ιατρούς να τον καταγγείλουν και να υποδείξουν στα ανάκτορα πως είναι Χριστιανός. Ιδιαίτερο φθόνο μάλιστα έτρεφε, για τον ίδιο, ο ίδιος του ο δάσκαλος, ο οποίος ήθελε να τον ξεφορτωθεί. Έτσι συνελήφθη και οδηγήθηκε στον Αυτοκράτορα. Εκεί κλήθηκε να θυσιάσει στα είδωλα για να αφεθεί ελεύθερος. Ο ίδιος όμως αρνήθηκε, λέγοντας πως δε θα θυσιάσει σε ψεύτικους θεούς. Τότε μπροστά του έστειλαν ένα παράλυτο, ώστε να τον θεραπεύσει, είτε αυτός, είτε οι ιερείς των ανακτόρων για να φανεί ποιος είναι ο αληθινός Θεός. Ο Άγιος Παντελεήμων θεράπευσε τον παράλυτο, κάτι που προξένησε μεγάλη κατάπληξη. Παρόλα αυτά ο Αυτοκράτορας θέλησε και πάλι να τον μεταπείσει.
 

Ο Παντελεήμων αρνήθηκε και οδηγήθηκε στο μαρτύριο. Άλλοτε έκαιγαν το σώμα του με πυρσούς, άλλοτε τον μαστίγωναν και άλλοτε του έριχναν καυτό λάδι. Σε πολλές από τις περιπτώσεις όμως τα μαρτύρια δεν του προξενούσαν πόνο. Έτσι, για να τον θανατώσουν τον έριξαν στα θηρία, αυτά όμως δεν τον έβλαψαν. Τελικά αποφασίστηκε να τον αποκεφαλίσουν.

Όταν τον αποκεφάλισαν από την πληγή έτρεξε γάλα αντί για αίμα, ένα θαύμα για να δείξει το ποσό μεγάλος άγιος είναι ο Παντελεήμονας, αφού πριν μαρτυρήσει φωνή από τον ουρανό του έδωσε αυτό το νέο όνομα.
 

Η μνήμη του εορτάζεται κάθε χρόνο στις 27 Ιουλίου.