Δυτικά της Ροτόντας, πολύ κοντά στην Καμάρα βρίσκεται ο ναός του Αγίου Παντελεήμονα.Η εκκλησία, η επωνυμία της οποίας είναι πολύ νεώτερη, ταυτίζεται με το καθολικό της βυζαντινής μονής της Θεοτόκου Περιβλέπτου, γνωστής και ως μονής του κυρ Ισαάκ από τον ιδρυτή της το μητροπολίτη Θεσσαλονίκης Ιάκωβο (1295-1314), μετέπειτα μοναχό Ισαάκ.

Το κομψό αυτό κτίσμα, σύμφωνα με τα δομικά του στοιχεία, την αρχιτεκτονική του μορφολογία και τις ελάχιστες, αλλά σημαντικής αξίας αγιογραφίες του, χρονολογείται στην "Παλαιολόγεια" εποχή. Η μονή αποτέλεσε πνευματικό κέντρο του 14ου αιώνα και συνδέθηκε με τη συγγραφική και διδακτική δραστηριότητα των κορυφαίων ελληνιστών Θωμά Μάγιστρου και Ματθαίου Βλάσταρη.


Μετά την άλωση της Θεσσαλονίκης από τους Τούρκους (1430), ο ναός του Αγίου Παντελεήμονα μετατράπηκε σε μουσουλμανικό τέμενος με το όνομα "Ισακιέ τζαμί".

Στις αρχές του 20ου αιώνα το κτίσμα επισκευάζεται από τους Οθωμανούς με καθαίρεση της στοάς αλλά διατήρηση των παρεκκλησίων. Ο ζωγραφικός διάκοσμος του νάρθηκα ανήκει σε αυτή τη φάση.

Μετά τους σεισμούς του 1978 ακολούθησαν εργασίες αποκατάστασης του ναού.

Στον κατάλογο της Παγκόσμιας Κληρονομιάς της UNESCO είναι από το 1988.