Der dominante Westbau mit seinen zwei Treppentürmen und dem hervortretenden Mittelgiebel gilt als das Erkennungsmerkmal von St. Pantaleon. Er ist der zweiten ottonischen Bauphase der Kirche zuzuordnen, in der zwischen 984 und um 1000 die Kirche ausgebaut wurde.
Initiiert wurde dies vermutlich von Kaiserin Theophanu, die nach ihrem Tod in der Kirche beigesetzt wurde. Das ottonische Westwerk besteht nicht mehr vollständig, da die Vorhalle im 18 Jh. abgebrochen und im 19 Jh. in verkürzter Form wieder aufgebaut wurde. Die heutige Fassade vermittelt einen guten Eindruck des ottonischen Bauwerks, denn der Wiederaufbau gibt die ursprüngliche Gliederung mit der Bogenöffnung im Erdgeschoss recht genau wieder. Lediglich die Nischen stammen nicht aus der ottonischen Epoche, zudem wurde der Westbau um eine Achse verkürzt. Beim Eintritt in den Westbau blickt man an der Decke auf eine monumentale Malerei des Himmlischen Jerusalems, die von 1966 Gerhard Kadow ausgeführt wurde.



