Монастырь был основан в начале 12 века, затем разрушился огнем и пиратами, но постоянно восстанавливался с помощью императора Палеологу и сербских принцев. В 1765 году, близ моря было построено огромное здание монастыря, содержащее около 3.000 келий. В 1875 году впервые был избран русский аббат. Главная церковь монастыря, построеннная в 1812 году и посвященная Святому Пантелеймону, отмечает свой праздник 27 июля. Монастырский колокол является вторым в мире по весу (около 13.000 кг). Наряду с его уникальными ценностями монастырь Пантелеймонос имеет богатую библиотеку, хранящую большое число манускриптов и более 30.000 напечатанных книг.