Однажды, увидев на улице мертвого ребенка и укусившую его змею, Пантелеимон дал обет креститься, если он сумеет воскресить умершего. Он горячо помолился Господу - и совершилось Чудо: ребенок ожил, а змея разлетелась на куски. Во исполнение своего обета целитель крестился.
Он исцелял именем Господа убогих и страждущих, особенно томившихся в тюрьмах христиан, на которых в то время были воздвигнуты гонения, и не брал за это никакой платы.
По доносу врачей - завистников Пантелеимона подвергли жестоким пыткам. Когда в конце концов ему отрубили голову, из раны потекло вместо крови молоко. Брошенное в костер тело великомученика не сгорело, и было погребено христианами.
Мощи святого Пантелеимона разошлись по всему христианскому миру, а его честная глава находится ныне в расположенном на Афоне русском Пантелеимоновом монастыре.
В Православной Церкви св. Пантелеимон почитается как целитель, а так же покровитель воинов, что раскрывает его языческое имя Пантолеон ("лев во всем").
На иконах великомученик изображается юношей, который держит в левой руке ларчик с лекарством, а в правой - кисточку для помазывания.