По повелению императора великомученика Пантелеимона бросили на растерзание диким зверям в цирке. Но звери лизали его ноги и отталкивали друг друга, стараясь коснуться руки святого. Зрители поднялись с мест и стали кричать: "Велик Бог христианский!" Разъяренный Максимиан приказал воинам рубить мечами всех, кто славил Имя Христово, а великомученику Пантелеимону отрубить голову.

Святого привели на место казни и привязали к масличному дереву. Когда великомученик молился, один из воинов ударил его мечом, но меч стал мягким, как воск, и не нанес никакой раны. Святой окончил молитву, и послышался Голос, звавший страстотерпца по имени и призвавший в Небесное Царство. Услышав Голос с Неба, воины упали перед святым мучеником на колени и просили прощения. Палачи отказались продолжать казнь, но великомученик Пантелеимон повелел выполнить приказ императора, сказав, что иначе они не будут иметь с ним части в будущей жизни. Воины со слезами простились со святым, целуя его.

Когда мученику отсекли голову, из раны потекло молоко. Маслина, к которой был привязан святой, в момент его смерти покрылась плодами. Многие присутствующие при казни уверовали во Христа. Тело святого, брошенное в костер, осталось в огне неповрежденным и было погребено христианами († 305). Слуги великомученика Пантелеимона Лаврентий, Вассой и Провиан видели его казнь и слышали Голос с Неба. Они написали повествование о жизни, страданиях и кончине святого великомученика.