Строительство храма осуществлялось с 2001 по 2007 год и было завершено при активном участии местных меценатов и жителей посёлка Тимирязева. В 2007 году храм был освящён и начал функционировать как место проведения регулярных богослужений и религиозных обрядов.
Архитектурно храм представляет собой традиционное православное сооружение, выполненное в классическом стиле. Здание увенчано куполом с крестом, фасад оформлен в соответствии с канонами православной архитектуры, что подчёркивает его религиозное назначение.
С момента основания храм стал центром духовной жизни посёлка Тимирязева. Здесь регулярно проводятся богослужения, отмечаются православные праздники, осуществляется работа с прихожанами по вопросам духовного просвещения и катехизации. Особое внимание уделяется престольному празднику в честь святого Пантелеимона, который ежегодно отмечается 9 августа. В этот день в храме проходят торжественные богослужения, собирающие многочисленных верующих из посёлка и окрестных населённых пунктов.
Храм святого Пантелеимона в посёлке Тимирязева входит в состав Майкопской и Адыгейской епархии Русской Православной Церкви. Он подчиняется 2-му Майкопскому благочинию, объединяющему несколько приходов в регионе.