В это время в Никомидии тайно проживали священномученики пресвитеры Ермолай, Ермипп и Ермократ, уцелевшие после сожжения 20 000 христиан в Никомидийской церкви в 303 году. Из окна уединённого домика святой Ермолай неоднократно видел благообразного юношу и прозорливо провидел в нём избранный сосуд благодати Божией. Однажды пресвитер позвал Пантолеона к себе и, начав беседу, изложил основные истины христианской веры. Пантолеон стал ежедневно заходить к Ермолаю и с наслаждением слушал то, что открывал ему Божий служитель об Иисусе Христе.

Однажды юноша увидел лежавшего на дороге мёртвого ребенка, укушенного ехидной, которая извивалась рядом. Исполнившись сострадания и жалости, Пантолеон просил Господа о воскрешении умершего и умерщвлении ядовитого гада. Он решил, что в случае исполнения его молитвы примет святое Крещение. По действию Божественной благодати ребёнок ожил, а ехидна разлетелась на куски.

После этого чуда святой Ермолай крестил юношу во имя Отца и Сына и Святаго Духа. Семь дней провёл новокрещённый у духоносного учителя, впитывая в сердце богооткровенные истины святого Евангелия. Став христианином, Пантолеон часто беседовал с отцом, раскрывая ему лживость язычества и подготавливая к принятию христианства. В это время Пантолеон уже был известен как хороший врач, поэтому к нему привели слепого, которого никто другой не мог исцелить. «Свет глазам твоим возвратит Отец света. Бог истинный, – сказал ему святой, – во имя Господа моего Иисуса Христа, просвещающего слепых, прозри!». Слепец прозрел, а вместе с ним духовно прозрел и отец святого, и оба с радостью приняли Крещение.

После смерти отца святой Пантолеон посвятил жизнь страждущим, больным, убогим и нищим. Он безвозмездно лечил всех, посещал в темницах узников, исцеляя страждущих не столько медицинскими средствами, сколько призыванием Господа Иисуса Христа. Другие врачи донесли императору, что святой Пантолеон христианин и лечит христианских узников.

Максимиан уговаривал святого опровергнуть донос и принести жертву идолам, но избранный страстотерпец Христов исповедал себя христианином и на глазах императора исцелил расслабленного. «Во имя Господа Иисуса Христа, встань и будь здоров», – произнёс святой Пантолеон, и больной тотчас выздоровел. Ожесточённый Максимиан приказал казнить исцелённого, а святого Пантолеона предал жесточайшим мукам. «Господи Иисусе Христе! Предстани мне в эту минуту, дай мне терпение, чтобы я до конца мог вынести мучение!», – молился святой. И услышал голос: «Не бойся, Я с тобой». Господь явился ему во образе пресвитера Ермолая и укрепил перед страданиями.

Великомученика Пантолеона повесили на дереве и рвали тело железными крюками, обжигали свечами, растягивали на колесе, бросали в кипящее олово, ввергали в море с камнем на шее. Однако во всех истязаниях мужественный Пантолеон оставался невредимым и с дерзновением обличал императора. Господь неоднократно являлся святому и укреплял его. В это же время перед судом язычников предстали пресвитеры Ермолай, Ермипп и Ермократ. Они мужественно исповедали Господа Иисуса и были обезглавлены.

По повелению императора великомученика Пантолеона привели в цирк и бросили на растерзание диким зверям. Но звери лизали его ноги и отталкивали друг друга, стараясь коснуться руки святого. Видя это, зрители поднялись с мест и закричали: «Велик Бог христианский! Да будет отпущен неповинный и праведный юноша!». Разъярённый Максимиан приказал воинам убить всех, кто славил Господа Иисуса, и даже зверей, не тронувших мученика. Видя это, святой Пантолеон воскликнул: «Слава Тебе, Христе Боже, что не только люди, но и звери умирают за Тебя!».

Обезумевший от ярости Максимиан приказал отрубить великомученику голову. Воины привели святого на место казни и привязали к масличному дереву. Когда великомученик начал молиться Господу, один из воинов ударил его мечом, но меч стал мягким, как воск, и не нанёс раны. Поражённые чудом, воины закричали: «Велик Бог христианский!». В это время Господь ещё раз открылся святому, назвав его Пантелеимоном, что значит «многомилостивый», вместо прежнего имени Пантолеон, – за его великое милосердие и сострадательность.

Услышав Голос с неба, воины упали на колени и просили прощения. Палачи отказались продолжать казнь, но великомученик Пантелеимон повелел им выполнить приказ императора. Тогда воины со слезами простились с великомучеником, целуя его руку. Когда ему отсекли голову, из раны вместе с кровью истекло молоко, а маслина, к которой был привязан святой, процвела и исполнилась целительных плодов. Видя это, много людей уверовало во Христа Иисуса. Тело святого Пантелеимона, брошенное в костёр, осталось неповреждённым, и тогда он был погребён христианами.

Лаврентий, Вассой и Провиан, слуги великомученика, написали повествование о его жизни, страданиях и кончине. Память святого Пантелеимона издревле чтится Православным Востоком. Уже в IV веке были воздвигнуты храмы во имя святого в Севастии Армянской и Константинополе. Кровь и молоко, истекшие при усечении святого, хранились до Х века и подавали верующим исцеления. Честные мощи великомученика частичками разошлись по христианскому миру. Особенно много их на Святой Горе Афон. Честная и многоцелебная глава его хранится в Русском Афонском Свято-Пантелеимоновом монастыре.

В Никомидии накануне 27 июля, дня памяти святого великомученика, совершается Крестный ход с чудотворной иконой святого. Тысячи людей, православных христиан и инославных, привозят сотни больных, которые получают исцеление. В церковной книге, хранящейся в Никомидийской митрополии, зафиксировано 2 000 автографов получивших исцеление по молитвам великомученика Пантелеимона.

Почитание святого мученика в Русской Православной Церкви известно с XII века. Он почитается как покровитель воинов – эта сторона почитания раскрывает его первое имя Пантолеон. Второе имя, данное при Крещении, – Пантелеимон, то есть «всемилостивый», – раскрывается из почитания великомученика как целителя. У западных христиан он считается покровителем врачей. Связь этих двух покровительств святого хорошо видна из того, что воины, чаще других получающие раны, больше всех нуждаются во враче-целителе. Именно поэтому христиане, ведущие брань духовную, также прибегают к этому святому с просьбой исцелить язвы души.

Имя святого великомученика Пантелеимона призывается при совершении таинства Елеосвящения, освящения воды и молитве о немощном.