Храм во имя святого великомученика и целителя Пантелеимона в Благовещенске был основан при онкогематологическом отделении Амурской областной детской клинической больницы. Точная дата основания храма в доступных источниках не указана. Храмы в честь этого святого традиционно возводятся при медицинских учреждениях, учитывая его почитание как покровителя врачей и больных.
Архитектурные особенности здания в открытых источниках не описаны. Известно, что храм выполняет функцию домовой церкви при лечебном учреждении. Подобные храмы стали появляться в России в конце XX - начале XXI века как часть программы возрождения церковной жизни и духовного окормления пациентов и медицинского персонала.
Исторические данные о данном конкретном храме ограничены. В целом, храмы во имя святого Пантелеимона стали массово строиться в России после возрождения церковной жизни в 1990-х годах. Святой Пантелеимон, живший в III-IV веках в Никомидии, почитается как врач, безвозмездно лечивший больных и пострадавший за веру во время гонений императора Максимиана.
В дореволюционной России храмы во имя святого Пантелеимона часто строились при больницах и богадельнях. Эта традиция была восстановлена в постсоветский период. Храм в Благовещенске продолжает эту традицию, обеспечивая духовное окормление пациентов и персонала онкогематологического отделения.
Богослужебная жизнь храма ориентирована на нужды медицинского учреждения. В храме совершаются требы для пациентов и персонала больницы. Особое внимание уделяется молитвенной поддержке тяжелобольных детей и их семей. Храм является частью системы духовной помощи в медицинских учреждениях Амурской епархии Русской Православной Церкви.