Podczas II wojny światowej zniszczeniu uległ dach, część murów i część wyposażenia (w tym malowidła ścienne i sklepienne), jednak najcenniejsze elementy w porę zabezpieczono. Podczas powojennej odbudowy starano się przywrócić architekturze formy romańskie, w związku z tym w nawie sklepienie ponownie zastąpiono stropem. W latach 1955 i 1962 prowadzono badania archeologiczne.
Podczas obchodów Światowego Dnia Młodzieży 2005 teren przy kościele był miejscem spotkania papieża Benedykta XVI z alumnami seminariów duchownych. Jako miejsce spoczynku cesarzowej Teofano, świątynia jest miejscem kontaktów ekumenicznych z przedstawicielami Kościołów Wschodnich, szczególnie prawosławnego i ormiańskiego. W 1991 powołano do życia społeczne Towarzystwo Przyjaciół Kościoła św. Pantaleona w Kolonii (niem. Der Freundeskreis St. Pantaleon e.V. Köln).
Zabytki thumb|250px|Sarkofag cesarzowej Teofano Fragmenty najstarszych rzeźb kamiennych zebrano w lapidarium, otwartym w 1997 na emporze zachodniej.