Пантолеон —так назвали святого при рождении — родился в конце третьего века, в Никомидии (север современной Турции). Его отец Евсторгий был язычником и человеком знатным, мать, Еввула, — христианкой. Позже она была прославлена в лике святых.
Еввула воспитывала сына в христианской вере, но рано скончалась, и Пантолеон был отдан в языческую школу. По достижении юношеского возраста, он стал обучаться врачебному искусству у знаменитого врача Евфросина.
В возрасте двадцати семи лет молодой Пантолеон начал медицинскую карьеру при дворе. Талантливый врач, он был представлен римскому императору Максимиану, жившему тогда в Никомидии, который оставил его при дворе.
Такие придворные врачи в античности назывались архиатрами. Они следили за здоровьем императорской семьи, а также за санитарией на рынках, помогали в борьбе с эпидемиями. В их обязанности также входила безвозмездная помощь неимущему населению.
Но в жизни молодого врача произошла необычная встреча. Он познакомился с христианским священником Ермолаем. Ермолай был исповедником, претерпел мучения за веру. Священник рассказал Пантолеону о Христе.
Затем по молитве Пантолеона произошло чудо, он уверился в истинности христианства и принял святое крещение с именем Пантелеимон. Когда началось гонение святой врач пострадал за веру.