Šventasis Panteleimonas gimė Nikomedijos mieste kilmingo pagonio Eustorgijaus šeimoje, tėvai davė jam Pantoleono vardą. Jo motina Eubula buvo krikščionė. Ji troško sūnų auklėti krikščioniškai, tačiau mirė labai anksti, kai būsimasis didysis kankinys buvo dar mažas berniukas. Tėvas atidavė Pantoleoną į pradinę pagonišką mokyklą, kurią baigęs jaunuolis pradėjo mokytis medicinos meno iš garsios Nikomedijos gydytojos Eufrosinos. Pantoleonas buvo nepaprastai talentingas, žinia apie jo gabumus pasiekė net patį imperatorių Maksimijaną (284-305), šis panoro jaunuolį matyti savo dvare.
Tuo pat metu Nikomedijoje slapta gyveno šventieji kankiniai kunigai Hermolajus, Hermipas ir Hermokratas, kuriems pavyko išgyventi po žiauraus 20000 krikščionių sudeginimo Nikomedijos bažnyčioje 303 metais. Šventasis Hermolajus ne kartą matė Šv. Pantoleoną einantį pro jų slaptą buveinę. Vieną dieną kunigas pasikvietė jaunuolį į savo namus ir papasakojo jam apie krikščionių tikėjimą. Pantoleonas susižavėjo naujuoju mokymu ir po susitikimo kasdien lankė būsimąjį šventąjį kankinį Hermolajų.
Vieną dieną jaunuolis gatvėje pamatė mirusį vaiką, kuriam ką tik įkando nuodinga gyvatė. Pantoleonas ėmė melsti Viešpatį Jėzų Kristų, kad mirusysis prisikeltų, o klastingas padaras žūtų. Jis tvirtai nusprendė, kad jei jo malda bus išklausyta, jis taps Kristaus sekėju ir priims Krikštą. Vaikas atgijo, o gyvatė Pantoleono akyse išsidraskė į gabalus.
Po šio stebuklo Pantoleoną pakrikštijo šventasis Hermolajus ir pavadino jį Panteleimonu (Gailestingasis). Eustorgijus daug kalbėjo su būsimuoju šventuoju ir parengė jį priimti krikščionybę. Panteleimono tėvui nepatiko sūnaus pasikeitimas, tačiau jaunuolis perkalbėjo tėvą sumanumu – neprieštaraudamas ir nesiginčydamas, jis kartas nuo karto atsargiai pradėjo klausinėti tėvą ką jis mano apie savo dievus, kuriuos jis garbina. Klausė, kodėl šios statulos, būdamos dievais nei kalba nei juda, nei nieko negali padaryti? Taip Panteleimonas pasėjo tėvo širdyje abejonę. Galiausiai, kai tėvas pamatė, kaip jo sūnus Jėzaus Kristaus vardu išgydė akląjį, įtikėjo į Kristų ir buvo pakrikštytas kartu su praregėjusiu akluoju.
Po tėvo mirties šventasis Panteleimonas savo gyvenimą paskyrė kenčiantiems, sergantiems, nelaimingiems ir vargšams. Jis nemokamai gydė visus, kurie pas jį ateidavo, ir gydė juos Jėzaus Kristaus vardu. Jis lankė kalinius požemiuose, ypač krikščionis, kurių buvo pilni visi kalėjimai, gydė jų žaizdas. Netrukus žinia apie gailestingąjį gydytoją pasklido po visą miestą. Pamiršę kitus gydytojus, gyventojai ėmė kreiptis tik į šventąjį Panteleimoną.
Vietiniai gydytojai, pagauti pavydo, pranešė imperatoriui, kad šventasis Panteleimonas gydo krikščionių kalinius. Maksimijanas pradėjo įkalbinėti šventąjį paneigti gandus ir atnašauti auką pagonių stabams, tačiau šventasis Panteleimonas prisipažino esąs krikščionis ir imperatoriaus akivaizdoje Jėzaus Kristaus vardu išgydė paralyžiuotą žmogų. Tai labai supykdė Maksimijaną ir jis įvykdė mirties bausmę pagydytam žmogui, šlovinančiam Kristų, o šventąjį Panteleimoną pasmerkė žiauriausiems kankinimams.
Pats Viešpats pasirodė šventajam ir sustiprino jį prieš nežmoniškas kančias. Didysis kankinys Panteleimonas buvo pakabintas ant medžio ir draskomas geležiniais kabliais, deginamas žvakėmis, paskui ištemptas ant rato, įmestas į verdantį aliejų, buvo skandinamas jūroje su akmeniu ant kaklo. Kad ir kaip žiauriai buvo kankintas Šv. Panteleimonas, stebuklingu būdu jis vis išgydavo, ir nei vienas kankinimas jam nepakenkė. Jaunuolis toliau drąsiai smerkė imperatorių.
Tuo pat metu pagonių teisme pasirodė kunigai Hermolajus, Hermipas ir Hermokratas. Visi trys tvirtai išpažino savo tikėjimą į Išganytoją ir buvo nukirsdinti (informacija apie juos – rugpjūčio 8 d.).
Imperatoriaus įsakymu didysis kankinys Panteleimonas buvo įmestas pas laukinius žvėris, kad šie sudraskytų jį į gabalus cirke. Tačiau žvėrys laižė jam kojas ir stumdė vienas kitą, bandydami paliesti šventojo ranką. Žiūrovai pakilo iš savo vietų ir ėmė šaukti: „Didis yra krikščionių Dievas!“. Įsiutęs Maksimilijanas įsakė kareiviams kalaviju nukirsti visus, kurie šlovino Kristaus vardą, taip pat įsakė nukirsti galvą ir Panteleimonui.
Šventasis buvo atvestas į egzekucijos vietą ir pririštas prie alyvmedžio. Didžiajam kankiniui meldžiantis, vienas iš kareivių smogė jam kardu, tačiau kardas tapo minkštas kaip vaškas ir nepadarė jokios žaizdos. Šventajam baigus maldą, pasigirdo Balsas, kuris pašaukė kankinį vardu ir pakvietė jį į Dangaus karalystę. Išgirdę Balsą iš Dangaus, kareiviai puolė ant kelių prieš šventąjį kankinį ir prašė atleidimo. Budeliai atsisakė tęsti egzekuciją, bet didysis kankinys Panteleimonas įkalbėjo vykdyti imperatoriaus įsakymą, sakydamas, kad priešingu atveju budeliai neturės su juo jokios dalies būsimajame gyvenime. Kareiviai su ašaromis atsisveikino su šventuoju, pabučiavo jį.
Kai kankiniui buvo nukirsta galva, iš žaizdos ištekėjo pienas (ženklas, kad kankinys buvo Dievo išrinktas šventasis). Alyvmedis, prie kurio buvo pririštas šv. Panteleimonas, jo mirties akimirką buvo apsipylęs vaisiais. Daugelis egzekucijoje dalyvavusių žmonių įtikėjo Kristų. Šventojo kūnas, įmestas į ugnį, nesudegė – liko sveikas, krikščionys jį palaidojo (†305). Didžiojo kankinio Panteleimono tarnai Laurynas, Vasojus ir Provianas matė jo egzekuciją ir girdėjo balsą iš dangaus. Jie parašė pasakojimą apie šventojo gyvenimą, kančias ir mirtį.
Šventosios didžiojo kankinio Panteleimono relikvijos dalimis buvo išbarstytos po visą krikščioniškąjį pasaulį: jo šventoji galva dabar yra Atono vienuolyne pavadintame jo vardu.
