Одесский Свято-Пантелеимоновский мужской монастырь был основан в 1995 году по благословению митрополита Одесского и Измаильского Агафангела на месте бывшего подворья русского Свято-Пантелеимоновского монастыря с Афона. Это подворье появилось в Одессе в 1876 году, что подтверждается изданиями, такими как путеводитель Е. Фесенко 1883 года. Величественный пятикупольный храм был торжественно освящен 28 декабря 1895 года Преосвященнейшим Тихоном при участии иеромонаха Пиора и епархиального духовенства. Камень для строительства храма был привезен из Святой горы Афон.

С тех пор монастырь стал важным местом для православных христиан, стремящихся посетить Святую гору Афон и древние святыни Палестины. Ежегодно более двух тысяч паломников отправлялись отсюда в путешествие, получая помощь в размещении, питании и оформлении документов. После Октябрьской революции 1917 года монастырь, как и вся Церковь, переживал трудные времена. В 1923 году храм и подворье были закрыты.

Храм вновь открылся 15 июня 1943 года во время Великой Отечественной войны по благословению Патриарха Московского и всея Руси Алексия I. Здесь были открыты Богословско-пастырские курсы, которые вскоре стали Одесской духовной семинарией. В 1946-1947 годах здесь преподавал игумен Пимен Извеков, будущий Патриарх Московский и всея Руси. Среди преподавателей были будущие митрополиты Сергий Петров и Леонтий Гудимов. Одесскую семинарию окончили такие выдающиеся архипастыри, как митрополит Владимир и митрополит Агафангел, при котором началось возрождение монастыря.

Однако послевоенный период оказался недолгим. В 1961 году, в период хрущевской оттепели, храм снова закрыли, а семинарию перевели в Свято-Успенский монастырь Одессы. Богослужения в храме возобновились в 1990 году, но настоящее возрождение обители началось с приходом митрополита Агафангела. В 1995 году здесь был основан мужской монастырь, а 15 августа того же года состоялся монашеский постриг. Начались работы по восстановлению монашеской жизни.

8 декабря 1996 года митрополит Агафангел освятил главный престол монастыря в честь Святого Пантелеимона и передал обители часть его мощей, привезенных с Афона. Среди святынь монастыря особенно почитается образ Пресвятой Богородицы "Достойно есть", который обновился в трудное время и стал явлением для верующих. Люди со всего мира приезжают сюда, чтобы поклониться святыням, насладиться молитвенной тишиной и укрепить свою веру.

В последние годы монастырь значительно обновился. Фасад храма украсили мозаичные иконы, отреставрировали колокольню и установили новые колокола. В главном храме появился новый иконостас в византийском стиле, а стены расписаны. Поднимаясь по мраморной лестнице, можно ощутить восхождение на Святую гору Афон. Монастырь пополнился иконами с частицами мощей святых. Божья благодать пребывает с братией монастыря, даруя им мир и духовную радость.