Εκπαιδεύτηκε στην ιατρική από τον Ευφρόσυνο και κατηχήθηκε στη χριστιανική πίστη και βαπτίσθηκε από τον πρεσβύτερο Ερμόλαο (βλέπε 26 Ιουλίου) που ήταν ιερέας της Εκκλησίας της Νικομήδειας.

Κάποια στιγμή όταν οχιά δάγκωσε έναν νεαρό και ουσιαστικά τον θανάτωσε ο Άγιος Παντελεήμονας επικαλούμενος τον Χριστό τον ανάστησε.

Αφορμή του μαρτυρίου του στάθηκε ένα ακόμα θαύμα του Αγίου. Κάποτε είχε θεραπεύσει έναν τυφλό, ο οποίος και ανέφερε το γεγονός της θεραπείας του στον βασιλιά, λέγοντάς του ότι τον θεράπευσε ο Παντελέων στο όνομα του Χριστού, στον οποίο και ο ίδιος πλέον πίστευε. Ο βασιλιάς αφού τον άκουσε, αμέσως διέταξε και τον αποκεφάλισαν. Ο ίδιος ο Παντελέων προσήχθη στον βασιλιά, ο οποίος διέταξε τον βασανισμό του με σκοπό την άρνηση της πίστεώς του.

Ο Άγιος βασανίσθηκε σκληρά με διάφορους τρόπους, όμως δεν υπέκυψε στις πιέσεις αφού ο Κύριος εμφανίσθηκε μπροστά του με τη μορφή του πνευματικού του Ερμόλαου και του έδωσε θάρρος. Τέλος διατάχθηκε ο αποκεφαλισμός του και τότε ακούστηκε φωνή από τον ουρανό που τον καλούσε όχι ως Παντελέοντα αλλά ως Παντελεήμονα. Μόλις όμως ο δήμιος άπλωσε το χέρι του για να κόψει με το σπαθί του το κεφάλι του Αγίου, το σπαθί λύγισε και το σίδερο έλιωσε σαν κερί. Μπροστά σε τέτοιο θαύμα και οι παραβρισκόμενοι στρατιώτες έγιναν χριστιανοί. Τότε ο Άγιος εκουσίως παραδόθηκε στο μαρτύριο. Λέγεται ότι από τη πληγή του δεν έτρεξε αίμα αλλά γάλα και το δέντρο της ελιάς, στο οποίο τον είχαν δέσει καρποφόρησε ξαφνικά.

Ἀπολυτίκιον
Ἦχος γ’.
Ἀθλοφόρε Ἅγιε, καὶ ἰαματικὲ Παντελεῆμον, πρέσβευε τῷ ἐλεήμονι Θεῷ, ἵνα πταισμάτων ἄφεσιν, παράσχῃ ταῖς ψυχαῖς ἡμῶν.

Κοντάκιον
Ἦχος πλ. α’.
Μιμητὴς ὑπάρχων τοῦ ἐλεήμονος, καὶ ἰαμάτων τὴν χάριν παρ᾽αὐτοῦ κομισάμενος, ἀθλοφόρε καὶ Μάρτυς Χριστοῦ τοῦ Θεοῦ, ταῖς εὐχαῖς σου τὰς ψυχικὰς ἡμῶν νόσους θεράπευσον, ἀπελαύνων τοῦ ἀεί, πολεμίου τὰ σκάνδαλα, ἐκ τῶν βοώντων ἀπαύστως· Σῶσον ἡμᾶς Κύριε.

Κάθισμα
Ἦχος πλ. δ'. Τὴν Σοφίαν καὶ Λόγον.
Μαρτυρήσας γενναίως ὑπὲρ Χριστοῦ, καὶ τὴν πίστιν κηρύξας τῷ σῷ πατρί, ἀνείλκυσας πανεύφημε, τοῦ βυθοῦ τῆς ἀγνοίας, καὶ τυράννων μὴ πτήξας, τὸ ἄθεον φρόνημα, τῶν δαιμόνων κατῄσχυνας, τὸ ἀνίσχυρον θράσος· ὅθεν καὶ τὴν χάριν, ἐκ Θεοῦ ἐκομίσω, ἰᾶσθαι νοσήματα, τῆς ψυχῆς καὶ τοῦ σώματος, Παντελεῆμον πανεύφημε. Πρέσβευε Χριστῷ τῷ Θεῷ, τῶν πταισμάτων ἄφεσιν δωρήσασθαι, τοῖς ἑορτάζουσι πόθῳ, τὴν ἁγίαν μνήμην σου.

Ὁ Οἶκος
Τοῦ Ἀναργύρου τὴν μνήμην, τοῦ γενναίου τὴν ἄθλησιν, τοῦ πιστοῦ τὰς ἰατρείας, εὐσεβῶς ὑμνήσωμεν φιλόχριστοι, ἵνα λάβωμεν ἔλεος, μάλιστα οἱ βορβορώσαντες, ὡς κἀγώ, τοὺς ἑαυτῶν ναούς· ψυχῶν γὰρ καὶ σωμάτων ὁμοῦ τὴν θεραπείαν περέχει. Σπουδάσωμεν οὖν, ἀδελφοί, ἐν ταῖς καρδίαις ἡμῶν ἔχειν τοῦτον ἀσφαλῶς, τόν ῥυόμενον ἐκ πλάνης τοὺς βοῶντας ἀπαύστως· Σῶσον ἡμᾶς Κύριε.

Μεγαλυνάριον
Ῥεῖθρα ἰαμάτων ὡς ἐκ πηγῆς, χάριτι θαυμάτων, βρύει χρῄζουσι δωρεάν, ὁ Παντελεήμων, ὁ πάνσοφος ἀκέστωρ· οἱ ῥώσεως διψῶντες δεῦτε ἀρύσασθε σε.