Рабочий посёлок Североонежск был основан в 1970-х годах в связи с разработкой месторождений бокситов и строительством Североонежского бокситового рудника. В первые десятилетия существования посёлка отсутствовали стационарные православные храмы, и религиозная жизнь местных жителей протекала в домашних условиях или в близлежащих населённых пунктах.
В начале XXI века, по инициативе местных жителей и при поддержке администрации Плесецкого района, было принято решение о строительстве храма в Североонежске. Место для строительства было выбрано в 2-м микрорайоне посёлка, по адресу: дом 48. Финансирование строительства осуществлялось за счёт пожертвований прихожан, местных предприятий и благотворительных организаций.
Строительство храма началось в 2005 году и продолжалось в течение нескольких лет. Архитектурный проект храма был разработан с учётом традиций русского православного зодчества: здание выполнено в форме креста, увенчано одним куполом с православным крестом, фасады украшены декоративными элементами, характерными для храмовой архитектуры. Внутреннее убранство храма включает иконостас, выполненный местными мастерами, и настенную роспись, отражающую сцены из жизни святого Пантелеимона.
В 2010 году храм был освящён и начал свою деятельность как центр духовной жизни посёлка Североонежск. При храме была организована воскресная школа для детей и взрослых, библиотека с духовной литературой, а также проводились регулярные богослужения и церковные таинства.
В последующие годы при храме были организованы различные социальные и благотворительные проекты, направленные на помощь малоимущим, поддержку семейных ценностей и духовное просвещение населения. Храм стал центром притяжения не только для жителей Североонежска, но и для верующих из близлежащих населённых пунктов.
