В 1802–1923 гг. храм принадлежал армянской общине. В 1923 году был передан православной общине города. В годы войны не был закрыт. В 1960 году церковь разобрали. На ее фундаменте построили склад и обувную мастерскую. В 1998 году территория склада была передана приходу храма Успения Пресвятой Богородицы. Как самостоятельный приход действует с 24 февраля 2010 года.
Возрожденный храм святого великомученика и святителя Пантелеймона в Старом Крыму – недавно построенный храм на месте старинной разрушенной православной церкви. До возрождения храма на его месте в советское время было здание мастерской, где шили меховые изделия. От древнего строения остались только часть стены и фундамент, но благодаря упорным усилиям православной общины Старого Крыма на месте старинного храма была возрожден новый, величественный и красивый храм.