Свети Пантелејмон је рођен у угледној и богатој породици која је живела у Никомидији, граду у Малој Азији. Његов отац Евстрогије био је незнабожац, а мајка Евула, хришћанка. Рано је остао без мајке, па бригу о његовом васпитању преузима отац.Пантелејмон је био необично леп, добар, сјајан ученик, са посебним даром за медицинске науке, а изнад свега милостива и добра срца. Име Пантелејмон, које значи: свемилостиви, заиста му је у потпуности одговарало. Медицину је учио код најчувенијег лекара тог доба, Ефросина, који је био и дворски лекар.