Построен в 1735–1739 (арх. И. К. Коробов). Освящен в храмовый праздник 9 августа 1739 епископом Вологодским Амвросием. 7 февраля 1739 рядом с ним освящен теплый придел св. вмц. Екатерины. В 1896 с севера пристроен придел св. мч. и исп. Михаила, кн. Черниговского, и боярина его Феодора, чудотворцев; освящен 3 октября того же года митрополитом Палладием. Закрыт в 1936. В 1991 передан Епархии, в 1994 возобновлены богослужения. Действующие престолы: главный – во имя св. вмч. Пантелеимона (престольный праздник 9 августа), св. вмц. Екатерины (7 декабря); св. мчч. и испп. кн. Михаила и Феодора Черниговских (3 октября). Храм – памятник архитектуры, находится под охраной государства. Реставрируется.