L'origine de Saint-Pantaléon est la fondation d'un petit prieuré clunisien, cité en 989 dans le cartulaire de Cluny : "cella Sancti Pantaleonis in Provencia". Il ne subsiste rien de ce prieuré, dont l'emplacement est inconnu, mais l'église actuelle conserve des éléments architecturaux du 12e siècle. Les moines de Cluny construisirent ensuite un château fort, "véritable forteresse flanquée de quatre tours", à l'intérieur duquel se constitua un village ; ce "castrum seu villa Sancti Pantaleonis" est répertorié en 1251, le prieur de Saint-Pantaléon étant seigneur du lieu, placé sous la suzeraineté des comtes de Toulouse. Devant la menace des troupes de Raymond de Turenne en 1383, le prieur Des Villoses, seigneur de Saint-Pantaléon et de Rousset, ordonne aux coseigneurs et aux habitants de concourir à la fortification du lieu. Malgré ce, le château et l'église furent rasés et le village détruit ; les habitants, obligés de fuir, se réfugièrent à Rousset, d'où ils ne revinrent que cent ans plus tard (1480). Ils relevèrent les ruines du village et reconstruisirent l'église, qui fut consacrée en 1509 et obtint le titre de chapellenie en 1549. La seigneurie de Saint-Pantaléon, placée sous la suzeraineté de Dragonet de Montauban de 1251 au 16e siècle, fut érigée en marquisat en 1690 en faveur de Charles-François des Alrics de Cornillan ; à sa famille succédèrent les Durand de Pontaujard en 1737, puis les Armand de Blacons en 1755. Durant toute la 1ère moitié du 18e siècle, un long procès en séparation opposa les communautés de Rousset et de Saint-Pantaléon, qui devint enfin communauté indépendante par délibération du 26 septembre 1747. Elle fut administrée par un capitaine châtelain jusqu'à la Révolution. Hormis l'église, il ne reste guère dans le village (appelé aussi à cette époque Saint-Pantaly) de vestiges architecturaux antérieurs au 18e siècle. Peu après la Révolution fut établie une maison commune (actuellement bureau de Poste), et le cimetière qui jouxtait l'église fut transféré à l'extérieur, sous le mandat de Joseph Alexandre, curé et maire de 1797 à 1808 ; celui-ci donna un terrain appelé "le verger", en bas du village, pour créer la place publique. Les maires du 19e siècle apportèrent des améliorations en construisant des édifices et édicules publics, groupés autour de cette place : Jean-Pierre Urdy fit élever une fontaine publique en 1858, Joseph-Victor Aubert, deux fois maire, dota l'église d'un clocher et donna l'emplacement pour construire le lavoir, édifié en 1873 ; avec les maires suivants, le tissu urbain s'étendit au-delà du pont sur le Riomau, cours d'eau qui le limitait jusque-là au sud : Joseph-Cyprien Roussin (1881-1886) créa le groupe scolaire, Philippe Bourret, son successeur, fit élargir le pont sur le Riomau à l'entrée du village, enfin, Léopold Urdy fit élever en 1902 une nouvelle mairie dotée d'un beffroi, en face du groupe scolaire. En janvier 1899 était inaugurée la nouvelle croix du cimetière. En 1922, Jules Brochenin fit aménager un petit jardin public à côté de l'église, dans lequel fut placé le monument aux morts. Dans la seconde moitié du 20e siècle, le tissu urbain s'est étendu à l'ouest et au nord-ouest par l'implantation d'un lotissement