San Pantaleón nació en Nicomedia (en la actual Turquía). Era hijo de un padre pagano y una madre cristiana que le enseñó los valores del evangelio desde pequeño. Estudió medicina y llegó a ser el médico personal del emperador Maximiano.

En su juventud, se alejó del Cristianismo, pero gracias a un sacerdote santo llamado Hermolao, retornó a la fe de la Iglesia. A partir de ese momento, se dedicó con fervor a servir a los demás, asistía a los pacientes ayudándolos tanto física como espiritualmente, convirtiendo muchos paganos. Atendía gratis a los más necesitados y muchos que padecían enfermedades incurables recuperaron la salud gracias a su oración y a la invocación del santo nombre de Jesús.

Sus compañeros médicos, que eran paganos, lo denunciaron ante el emperador como un ferviente propagador del cristianismo. Fue llevado ante el tribunal y se le ordenó hacer sacrificio a los ídolos. Él respondió: «El Dios a quien adoro es Jesucristo. Él creó el cielo y la tierra, resucitó a los muertos, dio vista a los ciegos y sanó a los enfermos, todo por el poder de su palabra. Vuestros ídolos están muertos, no pueden hacer nada. Ordenad que traigan aquí a un enfermo, uno declarado incurable. Vuestros sacerdotes invocarán a sus ídolos por él y yo invocaré al único Dios verdadero, y veremos quién puede ayudarlo». La propuesta fue aceptada. Trajeron a un hombre paralítico, que no podía caminar ni mantenerse en pie sin ayuda. Los sacerdotes paganos oraron por él, pero en vano. Entonces Pantaleón oró, tomó al enfermo de la mano y le dijo: «En el nombre de Jesús, el Hijo de Dios, te ordeno que te levantes y sanes». Y el paralítico se levantó, completamente sano.

Maximino intentó entonces persuadir a Pantaleón para que renunciara a la fe, pero sin éxito. Recurrió entonces a las amenazas, y como tampoco surtieron efecto, fue torturado de muchas formas pero como siempre salía ileso, fue decapitado en el año 308, atado a un olivo seco, el cual floreció al instante.

En el Real Monasterio de la Encarnación en Madrid se conserva una ampolla con la sangre de San Pantaleón y cada año, en su fiesta litúrgica, se licuifica.