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, την κύηση υψηλού κινδύνου, την παθολογία τραχήλου, την ενδοσκοπική χειρουργική αλλά και την ουρογυναικολογία.

Το 2018 ολοκλήρωσε τη διδακτορική του διατριβή στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης με θέμα: Υπερηχογραφικοί και βιοχημικοί δείκτες, μόνοι τους ή και σε συνδυασμό, για την πρόγνωση της έκβασης του πρόωρου τοκετού, με βαθμό Άριστα.

Είναι μέλος της Ελληνικής Μαιευτικής – Γυναικολογικής Εταιρίας, της Ελληνικής Εταιρίας Περιγεννητικής Ιατρικής, της Ελληνικής Εταιρείας Κολποσκόπησης και Παθολογίας Τραχήλου καθώς και της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής (ESHRE).

Έχει συμμετάσχει σε πληθώρα επιστημονικών συνεδρίων και έχει δημοσιεύσει εργασίες σε επιστημονικά περιοδικά του εξωτερικού.

Από το 2011 είναι ιατρός της Μονάδας Ιατρικώς Υποβοηθούμενης Αναπαραγωγής Newlife.