Храм во имя святого великомученика и целителя Пантелеимона в селе Обуховском был заложен в ноябре 2005 года на территории санатория «Обуховский». Инициатива строительства принадлежала руководству здравницы, стремившемуся создать больничный храм для пациентов и медицинского персонала. Здание возводилось как каменная одноглавая церковь-часовня, выполненная по мотивам домонгольской архитектуры. Основные строительные работы завершились к 2007 году.
8 августа 2008 года храм был освящен архиепископом Екатеринбургским и Верхотурским Викентием. Чин освящения приурочили к престольному празднику — дню памяти святого Пантелеимона. Впоследствии на территории храмового комплекса построили отдельно стоящую трехпролетную звонницу. Храм приписан к церкви Симеона Верхотурского в административном отношении.
Архитектурный облик храма сочетает элементы византийского стиля с традициями древнерусского зодчества. Здание выполнено из кирпича, увенчано золотыми куполами. Внутреннее пространство включает один престол, посвященный святому Пантелеимону. В храме находятся особо почитаемые иконы: образ Пресвятой Богородицы «Портаитисса» (Иверская) и икона святого Пантелеимона с частицей мощей, привезенная со святой горы Афон.
С момента освящения в храме регулярно совершаются богослужения по полному кругу. Особое внимание уделяется проведению треб для пациентов санатория. Ежегодно 9 августа, в день памяти святого Пантелеимона, храм становится центром архиерейских богослужений, собирающих духовенство и верующих со всего Камышловского благочиния.
Храмовая территория развивалась постепенно. После завершения основного строительства проводились отделочные работы: оштукатуривание фасадов, создание внутренних росписей, установка резного иконостаса. Благоустройство территории осуществлялось силами санатория при участии благотворителей.