Фамилия Пантелей — это краткая, разговорная форма крестильного имени Пантелеймон, которое в переводе с греческого означает «всемилостивый». Так что, вопреки возможному впечатлению, ничего общего с прозвищами или ремёслами эта фамилия не имеет: её основа — чистое церковное имя, популярное в православной среде.

Сама фамилия относится к распространённому типу украинских фамилий, где в основу легла не полная, а именно обиходная форма имени. В русской традиции такое сокращение тоже встречалось, но закрепилось оно чаще за выходцами с Украины и юга России. Суффикс в фамилии нулевой — это не типичное -ов или -ин, а застывшая форма имени, что как раз характерно для украинской ономастики.

Покровителем имени считается святой великомученик Пантелеймон из Никомидии. По преданию, он был врачом и принял мученическую смерть за веру в начале IV века. Святая глава Пантелеймона до сих пор хранится в русском Пантелеймоновом монастыре на Афоне, куда к ней стекаются паломники. Именно этот святой сделал имя настолько почитаемым, что его производные формы разошлись по всем славянским землям.

Любопытно, что от того же корня образовались и другие фамилии — Пантелеймонов, Пантелеев, Пантелейко. Но форма Пантелей стоит особняком: она не добавляла суффикса-притяжательности, а просто переносила имя в фамилию как есть. Это делает её более древней по звучанию и менее «кабинетной» — так могли назвать человека в быту, без официальной привязки к отцу.

Точных дат появления фамилии в документах мы не назовём — письменные источники по таким «простым» формам скудны. Но можно уверенно сказать, что предки носителей фамилии Пантелей были людьми православными, а само имя им дали в честь известного целителя, что в народе считалось добрым знаком.