Ο οικισμός του Αγίου Παντελεήμονα, κτισμένος σε προνομιακή θέση, ανάμεσα στις λίμνες Βεγορίτιδα και Πετρών, συνέδεσε σε όλη του την ιστορική πορεία στην παραγωγική του δραστηριότητα με το λιμναίο οικοσύστημα.

Η βασική αυτή επιλογή για αξιοποίηση των δυνατοτήτων του ιδιαίτερου αυτού μικροπεριβάλλοντος πιστοποιείται ήδη από τα αρχαιολογικό ευρήματα της ανασκαφής στη Μεταμόρφωση του Σωτήρος, μερικά χιλιόμετρα βορειοδυτικά του σημερινού χωριού, στην βόρειο όχθη της λίμνης των Πετρών.

Σύμφωνα με τις παλιότερες επιφανειακές έρευνες και τα πρώτο συμπεράσματα των αρχαιολόγων της ΙΖ’ Εφορείας Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων που ερευνά την περιοχή τα τελευταία χρόνια, πρόκειται για έναν οικισμό που χρονολογείται στη Νεολιθική εποχή (6.000 – 3.500 π.Χ).

Στη μικρή επίπεδη χερσόνησο ανατολικά της εκκλησίας της Μεταμόρφωσης του Σωτήρος, έχουν εντοπιστεί λίθινα λειασμένα και πυρολιθικά εργαλεία, πήλινα σφοντύλια, καθώς και όστρακα χειροποίητων αγγείων με καστανό ή ερυθρό επίχρισμα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν και οι σπάνιες γιο την εποχή ταφές που έχουν εντοπιστεί πρόσφατα.