Отец отправил юношу получать начальное образование в языческую школу, а затем отдал на обучение знаменитому в то время врачу Евфросину. Евсторгий очень хотел, чтобы его сын постиг азы врачевания, считая, что эти знания могут пригодиться в любой жизненной ситуации. Пантолеону учеба давалась очень легко, и весьма скоро он превзошел в своих умениях всех прочих учеников. За такое рвение к познанию Евфросин стал брать талантливого юношу с собой во дворец Максимиана, где он являлся придворным врачом, избавляя от недугов как самого императора, так и его приближенных.
В одно из таких посещений на Пантолеона обратил внимание царь. Он спросил у Евфросина:
– Кто этот красивый и разумный юноша?
Получив ответ, император приказал своему лекарю как можно скорее закончить обучение молодого человека, чтобы тот смог поступить на службу ко двору его величества. Это заявление несказанно обрадовало отца Пантолеона.
В это же время в Никомедии укрывался от гонений на христиан старец Ермолай. Он проживал в доме, мимо которого пролегал ежедневный путь Пантолеона на учебу. Долгое время старец лишь наблюдал за благообразным юношей, но со временем в нем укрепилась мысль о том, что этот мальчик с добрым и умным взглядом с легкостью сможет стать избранником Божьим, несущим людям мысль о существовании Господа Бога.
Выбрав подходящий момент, Ермолай вышел к юноше и позвал его в дом для беседы. Пантолеон рассказал старцу о своих родителях и о вере, которой они придерживаются. На вопрос о том, что же предпочтительнее для него самого – язычество или христианство, юноша ответил:
– Пока была жива мать, я слушал ее рассказы о Господе Боге, и душа моя стремилась к этим знаниям, получая от их приобретения истинное удовольствие. После ее смерти к моему воспитанию стал прикладывать большие силы отец, сторонник язычества. Стараясь внушить мне языческие законы, он совсем не интересовался моим желанием и, как более сильный, делал все по своему разумению. Сейчас же я обучаюсь медицинскому искусству, чтобы позднее поступить на служение нашему императору.