Церковь была основана для работников Партикулярной верфи в 1721 г., сначала как походная (временный полотняный шатер), но на следующий год построили деревянное мазанковое здание. Освящение его состоялось 2 сентября 1722 г. в отсутствие императора Петра I, бывшего в Астрахани и приславшего оттуда приказ об освящении церкви во имя святого великомученика и целителя Пантелеймона. Особое внимание к этому храму связано с тем, что он был задуман императором как храм-памятник боевой славы российского флота, в знак благодарности за две морские победы в Северной войне, одержанные при Гангуте в 1714 г. и при Генгаме в 1720 г. По стечению обстоятельств оба сражения произошли 27 июля, в день памяти Пантелеймона.