На стенах собора чудом сохранились лучшие образцы византийского живописного творчества Палеологовского периода (конец XIII – начало XIV веков), выполненные величайшим представителем византийской церковной живописи Мануилом Панселиносом. Фрески Панселиноса «Успение Божией Матери» и «Деисис» без поновления дожили до настоящего времени. В литийном притворе собора хорошо сохранились лики Спасителя, сидящего на престоле с Евангелием в руках, Богородицы и Предтечи Господня Иоанна. Сохранилось много уцелевших фрагментов колоссальной картины, находившейся над дверьми входа. Внутри храма – Успение Пресвятой Богородицы, лики Иоанна Предтечи, Иоанна Богослова, двух великомучеников Феодоров и отшельников Саввы и Антония. После пожара в 1854 году храм был расписан заново. Колокольня собора также была возведена в XIX веке.

Древняя традиция относит основание монастыря Пантократор к XI веку и указывает на императора Алексия I Комнина как на первостроителя. Однако о точной дате начала строительства монастыря ничего не известно, но в летописях 1358 года обитель уже впервые упомянута. Предание повествует, что в 1362 году обитель была перестроена патриархом Каллистом I. Документы же свидетельствуют нам о том, что обитель появилась благодаря родственникам императора Иоанна V Палеолога при его активной поддержке. Два представителя византийской знати – великий стратопедарх (командующий военным лагерем) Алексий, освободивший Константинополь от рабства латинян, и его брат примикериос Иоанн – первый сановник Цареградского двора – считали своим долгом развивать монашество на Афоне.

Оба брата нашли себе покой в стенах Пантократора, где и до настоящего времени хранится мраморная гробница с прахом его создателей. Приняв иночество, Алексий поначалу подвизался в небольшой одноименной келье, называвшейся Пантократор. Примерно около 1368 года он отошёл ко Господу. Его брат Иоанн принял монашеский постриг предположительно в 1384 году. Впоследствии и при непосредственной помощи императора Палеолога, родственника Иоанна, келья расширилась до размеров монастыря. В этот же период в состав Пантократора вошли монастыри: святого Авксентия, святого Дорофея, Кинопод, Равдуш, Факен, Фалакр.

На пожертвования, сделанные братьями Иоанном и Алексием, были построены подворья, существующие до настоящего времени. Дар братьев Алексия и Иоанна монастырю – икона Христос Пантократор (Вседержитель), которую в настоящее время можно увидеть в российском Государственном Эрмитаже. Также в Эрмитаже хранятся портреты Иоанна и Алексия.

Пантократор много раз подвергался набегам пиратов и страдал от пожаров, но всякий раз восстанавливался на пожертвования благочестивых мiрян. Пожары разрушали монастырь в 1393, 1773 и 1948 годах, но, к счастью, он не был разрушен полностью. В конце XIV – начале XV века обитель быстро росла территориально и укреплялась экономически, во многом благодаря помощи византийских правителей из династии Палеологов. Особую поддержку монастырю оказывали императоры Иоанн V и Мануил II Палеологи, а также ряд молдавских господарей. После падения Константинополя в 1453 году и утверждения на Балканах турок монастырь Пантократор стал жить на пожертвования правителей стран, расположенных в низовьях реки Дунай. Во времена турецкого ига он не терял жизнеспособности, несмотря на огромные долги. Благодаря неоценимой помощи со стороны греков-господарей дунайских княжеств Пантократор пережил экономический кризис и выстоял в тяжелейших испытаниях. С 1574 года и по настоящее время Пантократор занимает 7-е место в афонской иерархии.

Немаловажную роль в сохранении обители сыграли и русские цари. Одной из благодетельниц обители Пантократор была Российская императрица Екатерина II. Специальным указом 1762 года она разрешила монахам Пантократора организовать сбор пожертвований в России. После сильного пожара 1773 года значительные усилия для восстановления обители приложил старший ризничный обители монах Кирилл. Монастырь был вскоре полностью восстановлен.

Пантократор и его окрестности часто избирали местом своего проживания весьма значительные для государства лица и выдающиеся по образу жизни святые. В разное время здесь проживали видные деятели греческой православной церкви, такие как Патриарх Каллист II Ксанфопул, святитель Григорий Палама, святители Симеон и Феона – фессалоникийские архиепископы, святитель Иосиф, митрополит Тимишоарский и преподобный Паисий Величковский.

Игумен Пантократора святой Феона впоследствии стал митрополитом Солунским. Мощи его находятся в монастыре святого Афанасия близ Солуни. В келье святого Василия Великого, принадлежащей Пантократору, пребывал преподобный Феофил Мироточивый. Пантократор – последний из афонских монастырей, где в 1992 году было восстановлено общежитие.

Собор, освященный в честь Преображения Господня, был возведён одновременно с основной частью монастыря, но достраивался, восстанавливался и переделывался уже совершенно независимо от общего архитектурного ансамбля в третьей четверти XIV столетия и в 1854 году. Храм, сложенный из белого мрамора, небольшой по размерам, стоит в дальней части мощёного двора. Его лёгкий купол покоится на четырёх толстых мраморных колоннах. Из такого же мрамора в 1847 году выложен и весь пол. Позади деревянного иконостаса, восстановленного в 1748 году, стоит иконостас времён постройки собора, изготовленный из мрамора.

Его иконостас Чудесный – самый древний на Афоне, многим иконам XIV века более 600 лет. Собрание икон монастыря является одним из самых значительных на Святой Горе. В левом киоте монастырского собора при северо-восточной колонне находится главная святыня обители Пантократор – чудотворный образ Пресвятой Богородицы «Геронтисса», т. е. «Старица». Она наиболее из почитаемых афонских икон и является Покровительницей монастыря. От этой иконы происходит множество чудес. Её размеры 196x76 см.

Пантократор Иконостас кафоликона

Богородица изображена в полный рост, в преклонном возрасте, в молитвенной позе, без Богомладенца Христа. Образ обновлён и обложен массивной серебряной ризой новой чеканки, изготовленной в России. На ризе, у ног Приснодевы, изображён сосуд с изливающимся из него маслом – в память чуда, сотворённого Пресвятой Богородицей, когда по молитве игумена пред этой чудотворной иконой дважды случалось умножение елея в пустых монастырских сосудах. Матерь Божия стоит, развернувшись влево, руки Ея простерты в мольбе.