Ο Άγιος Παντελεήμονας αναφέρεται για πρώτη φορά απο κάποιους ξένους περιηγητές περίπου το 1650. Οι κάτοικοι του έχουν έρθει απο διάφορα μέρη της Ελλάδας. ( Ήπειρος, Ελλασόνα, Νιγρίτα, χαλκιδική -μετά την επανάσταση του Εμ. Παππά κλπ). Κύριες ασχολίες τους ήταν η γεωργία, η κτηνοτροφία, η υλοτομία, η παραγωγή μεταξοσκώληκα και τσίπουρου απο κούμαρα τα οποία αφθονούν στην περιοχή.

Η ακμή του χωριού ήταν στα τέλη του 19ου αιώνα όπου αριθμούσε γύρω στους 2500 κατοίκους. Ο Παλαιός Παντελεήμονας είχε δυο σχολεία, Ειρηνοδικείο και ήταν κεφαλοχώρι στην περιοχή.

Η παρακμή του χωριού άρχισε μετά τον εμφύλιο, όπου οι κάτοικοι του άρχισαν να το εγκαταλείπουν κυρίως λόγω της έλλειψης επαγγελμάτων και να μετοικούν στον Νέο Παντελεήμονα και κυρίως στον Πλαταμώνα.