Στο κέντρο της Θεσσαλονίκης, δυτικά της Ροτόντας, στη συμβολή των οδών Ιασωνίδου και Αρριανού υψώνεται ακόμα ένα μνημείο παγκόσμιας πολιτιστικής κληρονομιάς, ο ναός του Αγίου Παντελεήμονος. Κτίστηκε την παλαιολόγεια περίοδο (τέλη του 13^ου - αρχές 14^ου αιώνα) και επί Τουρκοκρατίας είχε μετατραπεί σε τζαμί, όπως και περισσότερες εκκλησίες της Θεσσαλονίκης. Είναι τετρακιόνιος σταυροειδής εγγεγραμμένος ναός με τρούλο και διαθέτει νάρθηκα στεγασμένο επίσης με τρούλο. Έχει πλούσιο εσωτερικό διάκοσμο (τοιχογραφίες του 13^ου και 14^ου αιώνα στο ιερό) αλλά και εξωτερική διακόσμηση με πλίνθους και πέτρες. Το κτίσμα αρχικά περιέβαλλε μια στοά, η οποία όμως αργότερα καταστράφηκε.