Acesta a trăit pe vremea împăratului Maximian Galeriu şi era cu neamul din cetatea Nicomidiei, din tată închinător la idoli şi din mamă, care credea în Hristos. De la naştere, se numea Pantoleon, nume care tălmăcit, înseamnă „Cel în toate puternic, ca un leu”. Murindu-i mama, sub îndrumarea tatălui său, copilul a uitat repede învăţătura creştină şi a ajuns închinător la idoli. În şcoală a învăţat multă filosofie, ca mai apoi să deprindă meşteşugul tămăduirii bolilor.
În vremea aceasta, l-a cunoscut pe bătrânul preot Ermolae, care a început să-i lumineze mintea, învăţându-l credinţa în Hristos şi meşteşugul duhovnicesc al tămăduirii în Domnul. Prima minune săvârşită a fost învierea unui copil muşcat de viperă, dar chipul muceniciei lui, a fost aşa: mergând un orb la dânsul, s-a tămăduit şi întrebat fiind de împărat cine a fost tămăduitorul, el a răspuns: „Pantoleon, doctorul, m-a tămăduit, iar numele Lui Hristos, în care a spus că şi el crede”. Înfuriat, împăratul a poruncit să i se taie capul orbului şi l-a chemat şi pe Pantoleon la el. Neclintit în credinţă, a îndurat bătăi cumplite şi a fost ars cu făclii.
De fiecare dată era îmbărbătat de Domnul Hristos, care i se arăta sub chipul preotului Ermolae. Chiar şi atunci când a fost aruncat în căldarea cu plumb, nu a simţit fierbinţeala acestuia, cântând şi slăvindu-l pe Domnul. Aruncat în mare, a ieşit sănătos şi slăvind puterea Lui Dumnezeu. A fost, în sfârşit, legat de o roată cu colţi de fier, aruncată de la un loc înalt, la vale, ca să-l sfâşie, dar roata s-a sfărmat în bucăţi, iar sfântul a rămas nevătămat.
Împăratul rămânând uimit, l-a întrebat cine l-a învăţat să facă atâtea farmece, iar Sfântul i-a răspuns: „Nu sunt farmece, ci dreapta credinţă, creştinească, pe care am învăţat-o de la Sfântul Ermolae, preotul.” Prinzând pe preot şi pe cei doi ucenici ai lui, împăratul i-a chinuit cu multe răni şi nevrând să renunţe la credinţă, i-a osândit la tăiere cu sabia. Aceeaşi pedeapsă, a hotărât şi pentru Sfânt, care, după rugăciune şi-a întins grumazul şi i-au tăiat capul. Atunci a venit un glas de sus, întărind schimbarea numelui său în Pantelimon, ca o chemare vădită a Sfântului milostiv, ca să miluiască pe toţi cei ce aleargă la el cu credinţă, în nevoile lor.
