Инициатива строительства храма возникла в 2000 году после принесения в Москву главы святого Пантелеимона с Афона.Верующие из Вятки, посетившие эту святыню, обратились к митрополиту Хрисанфу с просьбой о возведении храма в юго-западном районе Кирова, получив его благословение.
В 2001 году, по заказу Вятской епархии, был разработан проект храма в традиционном классическом стиле. В мае того же года состоялось освящение закладного камня, после чего начались строительные работы. 30 декабря 2003 года был освящен нижний храм в честь святой великомученицы Варвары, где стали проводиться регулярные богослужения. В 2005 году завершилось строительство и освящение верхнего храма во имя святого великомученика и целителя Пантелеимона.
Архитектурный комплекс храма включает в себя здание воскресной школы с настоятельскими помещениями и столовой, а также комплекс парадных входных ворот и ранее построенную деревянную рубленую часовню. Все элементы комплекса объединены единым стилевым решением. В облицовке здания применен традиционный материал — цветной кирпич. Своды храма выполнены в монолитном исполнении.
С 2005 года при храме действует воскресная школа для детей, где преподаются основы православного вероучения, проводятся практические занятия по церковному пению и алтарному послушанию. С 2011 года функционирует приходское молодежное объединение, занимающееся социальным служением и организацией творческих мероприятий. В 2016 году оно было преобразовано в приходское добровольческое объединение. С января 2017 года введены обязательные огласительные беседы перед таинством Крещения, а по воскресным дням организованы просветительские беседы, направленные на объяснение основ православного вероучения и ответы на вопросы прихожан. Для желающих изучать Священное Писание по пятницам проводится Библейский час.
