В начале XX века, в связи с ростом населения Кисловодска и развитием курортной зоны, возникла необходимость в строительстве нового православного храма для обеспечения духовного окормления местных жителей и многочисленных посетителей курорта. В 1905 году, на возвышенности в районе Ребровой балки, началось строительство церкви во имя святого Пантелеимона. Проект был разработан архитектором Г. Е. Волковым в стиле русской эклектики, характерной для того периода. Строительство велось на средства, собранные благодаря пожертвованиям прихожан и благотворителей. Известно, что в финансировании строительства принимал участие оперный певец Фёдор Иванович Шаляпин.
К 1912 году строительство храма было завершено, и он был освящён. Архитектурно здание представляло собой крестово-купольный храм, построенный из красного кирпича без штукатурки, что обусловило его народное название — «Красная церковь». Высота храма достигала 17 метров, а его крышу украшали восемь луковичных куполов разной величины. Внутреннее убранство соответствовало канонам православной церкви того времени.
В декабре 1918 года в этом храме был крещён будущий писатель Александр Исаевич Солженицын.
В 1930-х годах, в период антирелигиозной политики советского государства, храм был закрыт, купола демонтированы, а здание использовалось для различных светских нужд: сначала как общежитие для строителей, затем медицинского училища, а позднее — как спортивный зал.
Во время немецкой оккупации Кисловодска в 1942 году храм был вновь открыт для богослужений. После освобождения города в 1943 году службы продолжались до 1965 года, когда городские власти приняли решение о сносе здания. На месте храма планировалось строительство санатория, однако эти планы не были реализованы. Впоследствии на этом месте располагалась танцевальная площадка, а затем — бройлерная.
В 1994 году, по инициативе местных верующих, на месте разрушенного храма был установлен памятный крест. В 1995 году рядом с крестом была построена небольшая часовня, где возобновились богослужения. В 1998 году был образован самостоятельный приход, что ознаменовало новый этап в истории храма.
14 июля 2002 года состоялась закладка нового храма на месте прежнего. Строительство велось по проекту архитекторов А. В. Травенко и Т. В. Варакиной. В 2008 году храму были подарены колокола, включая один большой весом 2 тонны. 14 января 2012 года епископ Пятигорский и Черкесский Феофилакт совершил чин освящения куполов и крестов нового храма. 6 июня 2016 года был освящён нижний придел в честь святой блаженной Ксении Петербургской.
Архитектурно новый храм сохраняет традиции русского православного зодчества, сочетая элементы эклектики и классических форм. Фасады выполнены из красного кирпича, что отсылает к историческому облику «Красной церкви». Внутреннее убранство включает иконостас и настенную роспись, выполненную в соответствии с канонами православной иконописи.
