Свято-Пантелеймонівський чоловічий монастир розташований у центрі Одеси поряд із залізницею. вокзал. На цьому місці з 1876 року знаходилося Афонське подвір'я Пантелеймонівського монастиря, звідси щорічно вирушали до святих місць сотні паломників. Після Жовтневої революції храм та подвір'я закрили. 1944 року тут було створено Одеську духовну семінарію, переведену 1961 року на своє нинішнє місце, а в будівлі колишнього Афонського подвір'я відкрили планетарій.
У 1991 році Свято-Пантелеймонівський храм був знову переданий Церкві, в ньому було здійснено першу Божественну літургію. У 1995 році було засновано Свято-Пантелеймонівський чоловічий монастир. Після реставрації фасад собору прикрасили мозаїкою, було встановлено нові дзвони, інтер'єр прикрасили нові іконостаси та кіоти, скарбом обителі є ікони з частинками мощей багатьох святих угодників Божих.