Храм во имя святого великомученика и целителя Пантелеимона был основан на территории Городской клинической больницы №20 в Красноярске. Первоначально в 1994 году в больнице была устроена домовая часовня, которая в 1996 году была преобразована в храм. Строительство отдельного церковного здания велось с 1997 по 2002 год. Храм был освящен 11 (24) января 2002 года архиепископом Красноярским и Енисейским Антонием.
Здание храма представляет собой деревянную шатровую постройку со звонницей над притвором и боковыми кирпичными пристройками. На цокольном этаже расположен придел в честь Чуда Архистратига Михаила в Хонех. Архитектурное решение сочетает традиционные формы русского деревянного зодчества с элементами современной церковной архитектуры.
В октябре 2008 года храму была передана в дар икона великомученика Пантелеимона с частицами святых мощей. Образ был написан специально для Красноярской епархии подвижниками монастырской обители со Святой Горы Афон, где пребывают мощи святого.
Храм относится к Красноярской епархии Русской Православной Церкви. Богослужения совершаются на церковнославянском языке. Престольный праздник отмечается 9 августа по новому стилю - в день памяти святого великомученика и целителя Пантелеимона.
При храме действует приходская община. Храм выполняет функции больничной церкви, обеспечивая духовное окормление пациентов и персонала медицинского учреждения. Территория храма включает хвойную «Аллею Патриарха», посаженную и освященную в память о Патриархе Алексии II.