Σε κοντινή απόσταση από τη Ροτόντα και την Αψίδα του Γαλερίου (Καμάρα), βρίσκεται ο Ναός του Αγίου Παντελεήμονα. Πνευματικό κέντρο του 14ου αιώνα,  συνδέθηκε με τη συγγραφική και διδακτική δραστηριότητα των κορυφαίων ελληνιστών Θωμά Μάγιστρου και Ματθαίου Βλάσταρη.  Κτίστηκε στα τέλη του 13ου αιώνα ως καθολικό της μονής της Παναγίας Περιβλέπτου,  γνωστής και ως μονής του κυρ Ισαάκ από τον ιδρυτή της το μητροπολίτη Θεσσαλονίκης Ιάκωβο, μετέπειτα μοναχό Ισαάκ. Ανήκει στον τύπο του σύνθετου σταυροειδούς εγγεγραμμένου με τρούλο και περίστωο, ενώ δύο παρεκκλήσια σχηματίζονται στο ανατολικό πέρας των πλαγίων στοών.