В главном соборе Русского на Афоне Свято-Пантелеимонова монастыря, посвящённом в честь святого великомученика и целителя Пантелеимона, хранятся честная глава этого великого святого, составляющая утешение и бесценное украшение и сокровище как храма и русской обители, так и всей Святой Горы Афонской. Многочисленные паломники многократно получали и получают исцеления и чудутворения от честной главы св. влмч. Пантелеимона Целителя. Кроме того, в этом храме хранятся и другие следующие святыни:
части Древа Креста Господня и св. мощей: частица св. Иоанна Предтечи и Крестителя Господня; голова св. преподобномученика Стефана Нового; голова св. преподобномученицы Параскевы; ребро св. великомученицы Марины; частицы мощей: св. Иосифа Обручника, св. Апостола Фомы, преподобного Симеона Столпника; св. мучеников: Георгия Победоносца, Димитрия мироточивого; Иоакова Персянина, Кирика, Трифона, Евстратия, Никиты, Феолора Тирона, священномученика Харалампия и некоторых из мученик в Никодимии сожжённых. Здесь же есть значительная часть от камня, отваленного от гроба Господня, из которого сделан седмисвещник.
Второй собор русского святогорского монастыря – Покрова Пресвятыя Богородицы. Святыни этого храма:
- несколько частей Животворящего Древа Креста Господня;
- части св. мощей следующих святых: св. Иоанна Предтечи и Крестителя Господня; св. Апостолов: Петра, Андрея Первозванного, Матфея, Луки, Филлиппа, Фомы, Варфоломея, Варнавы, Иоакова Алфеева, Тимофея, Прохора, Фаддея;
св. Анны - матери Пресвятыя Богородицы; св. равноапостольныя Марии Магдалины; св. Архидиакона первомученика Стефана; св. Архидиакона Лаврентия; св. праведного Иосифа Обручника; св. Дионисия Ареопагита; св. равноапост. царей Константина и Елены;
- святителей: Василия Великого, Григория Богосдова, Иоанна Златоустого, Афанасия Александрицского, Григория Нисского, Кирилла Иерусалимского, Амвросия Медиоланского, Иоанна Милостивого, Григория Паламы архиепископа Солунского, Феоны митрополита Солунского, Григория епископа великия Армении, Григория Акрагантийского, Мефодия Патарского; патриархов Константинопольских: Тарасия, Мефодия, Павла и Нифонта; Модеста Иерусалимского; Амфилохия; Митрофана Воронежского, Тихона Задонского, Варсонофия и Гурия Казанских;
- св. священномучеников: Пантелеимона, Георгия, Димитрия, Феодора Тирона, Иакова Персянина, Никиты, Артемия, Прокопия;
- св. мучеников: Гордия, Каллиника, Келсия, Антония, Анастасия, Полиевкта, Георгия нового, Агафангела, Трифона, Порфирия, Терентия, Исидора, Фалалея, Дометия, Кирика, Андриана, Елеазара (Маккавеев), Аифала, Аммуна, Евода, Ермогена, Вонифатия, Маманта, Назария, Гервасия, Протасия, Кельсия, Арефы, Нестора, Мины, Платона, Евстратия, Авксентия, Евгения, Мардария и Ореста; Десяти мучеников Критских, Сорока мучеников Севастийских; Литовских мучеников: Антония, Иоанна и Евстафия;
- св. преподобномучеников: Анастасия Перского, Никона, Стефана нового;
- св. великомучениц: Екатерины, Варвары, Анастасии Узорешительницы, Евфимии Всехвальныя, Параскевы, Марины; св. преподобномученицы Параскевы; св. мученицы: Фотинии Самаряныни, Минодоры, Митродоры, Нимфодоры, Софии Домны, Каллисты, Кириакии, Агафии, Татьяны, Василиссы;
- св. новомучеников: Димитрия, Марка Хиосского, Полидора, Константия, Иоакова Афонского, Пахомия афонского, Нектария Афонского, три главы св.преподобномучеников Афонских:Евфимия, Игнатия и Акакия;
- св. безсребренников: Космы, Дамиана, Кира и Иоанна;
- преподобных: Феодосия великого, Хатитона исповедника, иоанн кущника, Георгия Хозевита, Исаакия Далматского, Дионисия Олимпийского, Феодора Студита, Парфения Лампсайского; Симеона столпника, Феоктиста, Андрея Критского, Сампсона странноприимца, Пафнутия,Иакова, Василия нового, Петра Афонского, Агафангела, Акааия Кавсокаливского, Евдокима Ватопедского, Михаила Синадского, Германа Валаамского, Александра Свирского, Давида Гареджийского, Нила Афонского, макария нового, Герасима нового, Павла Латрского, Гедеона Афонского; Матроны Солунския, Макрины, Пелагии, Феоктисты, Мелании и Иоанна нового (русского).
В целом в Русском на Афоне Свято-Пантелеимоновом монастыре хранятся части мощей более 300 греческих, русских, грузинских святых.
Особо почитаемы в русском святогорском монастыре хранящиеся здесь главы и части глав: св. вмч. Пантелеимона Целителя; прп. Силуана Афонского; верхняя часть главы св. Апостола и Евангелиста Луки; сщмч. Анфима, еп. Никомидийского; прпмч. Игнатия Афонского, Евфимия Афонского и Акакия Афонского; часть от левой ноги aп. Андрея Первозванного в серебряном ковчеге; часть правой руки прав. Иоанна Русского и многие другие святыни.
Чудотворные иконы: Икона Матери Божией, именуемая “Иерусалимскою”, над царскими вратами; Икона Матери Божией «Казанская» в Покровском храме; Икона Матери Божией «Игумения Святой Горы Афонской»; икона св. Предтечи и Крестителя Господня Иоанна; древняя икона св. великомученика и целителя Пантелеимона; икона св. священномученика Харалампия, из Скита св. Анны.
Третий замечательный здесь храм во имя святителя Христова Митрофана Воронежского чудотворца; потом - параклис, или меньший храм Успения Пресвятыя Богородицы.
Кроме этих храмов, есть еще параклисы:
1) Вознесения Господня;
2) Рождества Пресвятая Богородицы;
3) Введения во храм Божией Матери;
4) Св. Архангелов;
5) Успения главы св. Иоанна Предтечи Господня;
6) св. Богоотец Иоакима и Анны и св. Иосифа обручника;
7) св. священномученика Харалампия;
8) Св. Николая чудотворца;
9) св. великомуч. Димитрия Солунского;
10) св. Константина и Елены;
11) св. Саввы Освященного;
12) св. великих князей – Равноапостольного Владимира и Александра Невского;
13) Преподобного Сергея Радонежского чудотворца;
14) Препод. Герасима Иорданского и Иеронима Стридонского;
15) в честь всех Святых Афонских (при братской больнице);
16) Всех святых Русских Князей и Царей.
Близ монастыря находится так называемая гробница, с церковью во имя Апостолов Петра и Павла, где упокаиваются братья, переселяющиеся от этой временной жизни в вечную. Недалеко от нее церковь св. Апостола и Евангелиста Иоанна Богослова. Близ нее в новом большом корпусе церковь Преображения Господня, где пользуются врачеванием болеющие иноки – келлиоты и пустынники, и миряне. Там же еще два параклиса: Божией Матери “Скоропослушницы” и свв. Иоанна Златоустого и Макария Великого. В последнее время еще построены и освящены две церкви в одном корпусе; во имя Святителей - Петра, Алексия, Ионы и Филиппа и во имя св. Архангела Рафаила.
Вне монастыря на разных местах монастырской земли, скитах, метохах и при отшельнических келиях 36 церквей.