Фамилия Пантелееа — редкий случай, когда написание подсказывает происхождение точнее, чем звучание. Окончание «-еа» сразу выдает нерусскую основу. В русской традиции фамилии на -еа почти не образовывались: это калька с румынского или молдавского суффикса, который передает принадлежность. Поэтому носитель фамилии Пантелееа с высокой вероятностью имеет корни в Бессарабии, Молдавии или на юго-западе современной Украины, где веками жили румыноязычные общины.

Основа фамилии — каноническое имя Пантелей (от греческого Παντελεήμων — «всемилостивый»). В православных святцах это имя носит святой великомученик и целитель, поэтому имя было широко распространено среди крестьян и мещан. В русской среде от него пошли фамилии Пантелеев, Пантелеймонов, Пантелеевский. А вот форма Пантелееа — это не вариант с русским суффиксом -ев, а прямое заимствование модели: румынское Panteleia, где -ea выполняет ту же роль, что русское -ов (чей? — Пантелеев). То есть фамилия буквально значит «сын Пантелея» или «принадлежащий Пантелею».

Встречается она нечасто, сосредоточена в исторических регионах с молдавским населением: в Приднестровье, в Одесской области, в Бельцах и Кишиневе. В России фамилия могла появиться в результате миграций конца XIX века, когда крестьяне из Бессарабии переселялись в Новороссию и на Кубань. Написание через «еа» сохранилось именно благодаря тому, что фамилию не «русифицировали» — не переделали в Пантелеев, а оставили в исходной форме, что для документации XIX века было редкостью.

Если разбирать словообразовательную модель, то это типичный патроним на -еа, который в румынском языке образуется от личных имен (ср. Георге → Георгеа, Ион → Ионеа). Никакого дополнительного прозвища или ремесла в основе нет — только имя предка. Споров среди ономастов по этой фамилии практически нет: версия с румынским происхождением единственная и непротиворечивая. Слабая гипотеза, что это искаженное греческое окончание, не выдерживает критики, потому что в греческой антропонимике фамилии на -еа нехарактерны, а в румынской — стандартны.

Так что для носителя фамилии Пантелееа история предков уходит не столько в русскую деревню, сколько в молдавское или бессарабское село, где деда звали Пантелей, а его детей записывали по местному обычаю — с окончанием, которое до сих пор отличает эту фамилию от сотен Пантелеевых.