Ο Αθανάσιος Χ. Παντελής αποφοίτησε από την Ιατρική σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης το 2001. Ειδικεύτηκε στη Μαιευτική και Γυναικολογία, ολοκληρώνοντας την εκπαίδευσή του στη Β΄ Μαιευτική Γυναικολογική Κλινική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης το 2009. Κατά τη διάρκεια της ειδικότητάς του είχε την ευκαιρία να εκπαιδευτεί σε πανεπιστημιακές και μη κλινικές, ασχολούμενος εκτός των άλλων με υπογονιμότητα, κύηση υψηλού κινδύνου, παθολογία τραχήλου, και την ενδοσκοπική χειρουργική. Από το 2018 είναι αναγορευμένος διδάκτορας του ΑΠΘ με γνωστικό αντικείμενο της διδακτορικής του διατριβής, τη μελέτη βιοχημικών και υπερηχογραφικών δεικτών στην πρόβλεψη του πρόωρου τοκετού. Έχει συμμετάσχει σε πληθώρα επιστημονικών συνεδρίων και έχει δημοσιεύσει εργασίες σε επιστημονικά περιοδικά του εξωτερικού. Από το 2009 διατηρεί ιδιωτικό ιατρείο και από το 2010 εργάζεται ως ιατρός υποβοηθούμενης αναπαραγωγής στη Μονάδα Ιατρικώς Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής Newlife.