Ο Αθανάσιος 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 ειδικότητας του είχε την ευκαιρία να εκπαιδευτεί σε πανεπιστημιακές και μη κλινικές, ασχολούμενος εκτός των άλλων με την υπογονιμότητα, και την κύηση υψηλού κινδύνου.

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.

Είναι μέλος της Ευρωπαϊκής και Αμερικανικής Εταιρείας Ανθρώπινης Αναπαραγωγής και συμμετείχε ως ομιλητής σε πολλά ελληνικά και διεθνή συνέδρια.
Έχει πλήθος δημοσιεύσεων σε ελληνικά και διεθνή επιστημονικά περιοδικά.

Από το 2010 εργάζεται ως ιατρός αναπαραγωγής στη μονάδα υποβοηθούμενης αναπαραγωγής NEWLIFE IVF με έδρα τη Θεσσαλονίκη.