В 1915 году отец Пантелеимон был выбран на должность казначея монастыря, в этой должности он состоял до закрытия обители безбожниками в 1918 году. Некоторое время он работал в образованном властями на территории монастыря племхозе и музее, а затем служил в храмах в Лихвине, Мещовске и Одоеве. В 1925 году он приехал в Козельск и стал служить в Никольской церкви.

В 1926 году епископ Малоярославецкий, викарий Калужской епархии Иоасаф (Шишковский-Дрылевский) возвел иеромонаха Пантелеимона во игумена. 18 августа 1930 года в Козельске было арестовано сорок человек – монахов и мирян, и среди них игумен Пантелеимон; его обвинили в руководстве «монашеско-монархической» группой, которая будто бы ставила своей задачей реставрацию монархического строя. Все арестованные были отправлены в тюрьму в Сухиничи.

Отец Пантелеимон был приговорен к десяти годам заключения, но затем срок был сокращен до пяти лет, и отец Панетелеимон был отправлен сначала в Вишерский лагерь, а затем в ссылку в город Елец. По окончании срока, в 1935 году он устроился псаломщиком в Введенском храме в Ельце. Здесь его застало беспощадное гонение 1937 года. Игумен Пантелеимон был арестован 16 сентября 1937 года и заключен в липецкую тюрьму. Виновным себя перед безбожной властью отец Пантелеимон не признал. 15 ноября 1937 года тройка НКВД приговорила отца Пантелеимона к расстрелу. Игумен Пантелеимон (Аржаных) был расстрелян 29 ноября 1937 года и погребен в общей безвестной могиле.