Είκοσι επτά ολόκληρα χρόνια έζησε ως δούλος σε μουσουλμάνο βυρσοδέψη και αρνήθηκε σταθερά να αλλάξει την πίστη του στον Χριστό. Ο αφέντης του πρόσφερε μάλιστα την κόρη του ως σύζυγο και ολόκληρη την περιουσία του, αλλά εκείνος προτίμησε τη σκλαβιά από την άρνηση του Σωτήρος. Ο νεομάρτυρας Παχώμιος είχε γεννηθεί στη Μικρή Ρωσία και έπεσε αιχμάλωτος σε νεαρή ηλικία στα χέρια των Τατάρων. Πουλήθηκε ως σκλάβος σε βυρσοδέψη της πόλης Ουσάκι, κοντά στην αρχαία Φιλαδέλφεια της Μικράς Ασίας.

Ο νεαρός σκλάβος έμαθε με προθυμία την τέχνη του δέρματος, αλλά απέρριπτε κάθε προσπάθεια αλλαγής της θρησκείας του στο Ισλάμ. Έμαθε με ταπείνωση την εργασία του δερματουργείου και υπηρετούσε με εντιμότητα τον αφέντη του στο εργαστήριο. Ο βυρσοδέψης πίεζε τον νεαρό σκλάβο να ασπαστεί το Ισλάμ και δεν σταματούσε τις απόπειρες προσηλυτισμού. Όποτε ο μάρτυρας αρνιόταν να αλλάξει πίστη, υπέφερε ξυλοδαρμούς και του στερούσαν την τροφή για ημέρες. Με δύναμη ψυχής και διαρκή νοερά προσευχή πέρασε όλα εκείνα τα μακρά χρόνια της σκλαβιάς.

Ο αφέντης τελικά εκτίμησε την εργατικότητα και την εντιμότητά του και του πρόσφερε γενναιόδωρες παροχές. Η πρόταση γάμου με την κόρη του και η κληρονομία θα τον έκαναν διάδοχο της οικογένειας. Ο μάρτυρας απέρριψε σταθερά την δελεαστική προσφορά, διότι η αποδοχή απαιτούσε την άρνηση του Σωτήρος Χριστού. Ο Τούρκος αφέντης συγκινήθηκε με τη σταθερότητα της πίστης του και τον απελευθέρωσε χωρίς όρους. Πριν αναχωρήσει όμως ο Παχώμιος αρρώστησε σοβαρά και έμεινε στο σπίτι του πρώην αφέντη του.

Λόγω της ασθένειάς του δεν περιτμήθηκε, αλλά οι μουσουλμάνοι τον έντυσαν με τα δικά τους χαρακτηριστικά πράσινα ενδύματα. Στους χριστιανούς απαγορευόταν αυστηρά να φορούν πράσινο, και έτσι το ένδυμα φάνηκε ως απόδειξη της αλλαγής πίστης του. Διαδόθηκε τότε ψεύτικη φήμη ότι είχε ασπαστεί το Ισλάμ, αν και ο ίδιος δεν ομολόγησε ποτέ τίποτα. Όταν συνήλθε από την αρρώστια, έφυγε για τη Σμύρνη όπου εργάστηκε ως έμπορος για κάποιο διάστημα. Στη Σμύρνη πέταξε τα μουσουλμανικά ενδύματα και επέστρεψε στην ομολογία του παλαιού του χριστιανικού εαυτού.

Αργότερα έφτασε στο Άγιον Όρος του Άθω και ζήτησε καταφύγιο στην Ιερά Μονή του Αγίου Παύλου. Ο ιερομόναχος Ιωσήφ τον δέχτηκε ως μαθητή του και άκουσε όλα τα μυστικά της καρδιάς του. Έμεινε δώδεκα ολόκληρα χρόνια κοντά στον Γέροντα Ιωσήφ και αποκτούσε σταδιακά τις αρετές της μοναχικής ζωής. Ακολούθως μετέβη στο ησυχαστήριο του οσίου Ακακίου του Καυσοκαλυβίτη και έγινε πιστός υποτακτικός εκείνου του Γέροντα. Για έξι χρόνια αφιερώθηκε στην αδιάλειπτη προσευχή και έγινε υπόδειγμα ενάρετου ασκητή στους πατέρες της Σκήτης.

Μέσα του γεννήθηκε όμως ο πόθος του μαρτυρίου, ως εξιλέωση για τα πράσινα ρούχα της ασθενείας. Φοβόταν μήπως κατά την αρρώστια του είχε πει αμελή λόγο που έμοιαζε με άρνηση του Χριστού. Ο όσιος Ακάκιος προσπαθούσε να τον αποτρέψει διότι υποψιαζόταν ότι ο πόθος προερχόταν από κρυφή υπερηφάνεια. Τον δοκίμασε ολόκληρο χρόνο με κανόνες, με υπακοές και με θερμή προσευχή για φανέρωση του θείου θελήματος. Συμβουλεύθηκαν τους εναρετότερους πατέρες του Αγίου Όρους και εκείνοι ευλόγησαν ομόφωνα τη μαρτυρική του πορεία.

Έβγαλε τα μοναχικά του ράσα και ντύθηκε ως απλός χριστιανός, για να μην προκαλέσει αντίποινα στις αθωνικές μονές. Ταξίδεψε με τον Γέροντα Ιωσήφ στην πόλη Ουσάκι, στον τόπο της φαινομενικής του απάρνησης πριν από χρόνια. Ενώ ο Ιωσήφ έμεινε σε πανδοχείο, ο Παχώμιος επισκέφθηκε το σπίτι του παλιού αφέντη και την αγορά. Πολύ γρήγορα τον αναγνώρισαν, τον συνέλαβαν και τον οδήγησαν στον καδή με την κατηγορία της αποστασίας. Οι κατήγοροι έδειχναν τα χριστιανικά του ενδύματα ως απόδειξη της παραβίασης και κραύγαζαν για τη δίκαιη τιμωρία του.

Ο καδής τον προέτρεψε να επιστρέψει στο Ισλάμ, αλλιώς θα αντιμετώπιζε τη θανατική καταδίκη του νόμου. Με ανδρεία ομολογία απέρριψε τη μουσουλμανική θρησκεία και διακήρυξε αιώνια πίστη στον Σωτήρα Χριστόν ενώπιον όλων. Δήλωσε ότι δέχεται κάθε βασανιστήριο και ότι θα πέθαινε για τον Χριστό άπειρες φορές, αν ήταν δυνατό. Τον έριξαν στη φυλακή τρεις ημέρες, του στέρησαν την τροφή και τον ύπνο, αλλά εκείνος στηρίχτηκε στον Κύριο. Στη φυλακή στερήθηκε κάθε άνεση και στηριζόταν αποκλειστικά στην εμπιστοσύνη του προς τον Κύριο και Θεό του.

Όταν καταδικάστηκε σε θάνατο αγαλλίασε και παρακάλεσε τον καδή να εκτελέσει την απόφαση χωρίς καμία αναβολή. Καθώς τον έσερναν με σχοινιά προς τον τόπο της εκτέλεσης, υπέφερε φραστικές προσβολές και πιέσεις για επιστροφή. Πλήθος Τούρκων τον έβριζε και τον έφτυνε καθ' οδόν προς τον τόπο του μαρτυρίου του. Ακόμα και ο δήμιος τον παρακαλούσε να σώσει τη ζωή του και να ασπαστεί τη μουσουλμανική θρησκεία. Καθώς γονάτιζε για τον αποκεφαλισμό του, παρέμεινε ατάραχος και απάντησε στον δήμιο να εκτελέσει την εντολή χωρίς καθυστέρηση.

Ο νικηφόρος αθλητής αποκεφαλίστηκε στις επτά Μαΐου του χίλια επτακόσια τριάντα, ημέρα της εορτής της Αναλήψεως. Έλαβε από τον Χριστό τον αμάραντο στέφανο του μαρτυρίου, στον ίδιο τόπο όπου είχε δοκιμαστεί τόσα χρόνια. Το σώμα του παρέμεινε άταφο για τρεις ολόκληρες ημέρες, ώσπου επιτράπηκε στους Ορθοδόξους Χριστιανούς να το ενταφιάσουν με τιμή. Ο δήμιος κυριεύτηκε από δαίμονες, έτρεχε στους δρόμους και πέθανε μέσα σε λίγες ημέρες με αφρούς στα χείλη.

Ο Γέροντας Ιωσήφ έφτασε στον τόπο του ενταφιασμού και μίλησε στον μάρτυρα ως ζωντανό, για να ζητήσει τις πρεσβείες του. Ο Γέροντας Ιωσήφ ανησύχησε σοβαρά μήπως τον συλλάβουν κατά την επιστροφή του πίσω στο Άγιον Όρος. Ο μάρτυρας του είπε στο όνειρο: «Μη φοβάσαι, Γέροντά μου, διότι κανένα κακό δεν θα σου συμβεί στον δρόμο». Με πίστη στα λόγια του αγίου, ο Ιωσήφ έφυγε από την πόλη και επέστρεψε στο Άγιον Όρος χωρίς εμπόδια. Μια χριστιανή που έπασχε από χρόνιες κεφαλαλγίες θεραπεύτηκε όταν άλειψε το κεφάλι της με αίμα του μάρτυρα.

Ζήτησε τότε από τους αγιορείτες πατέρες να της ζωγραφίσουν εικόνα του οσιομάρτυρα και την ευλαβείτο κάθε χρόνο. Οι αγιορείτες πατέρες θυμόντουσαν καλά την όψη του και ζωγράφισαν την εικόνα του από τη δική τους μνήμη. Τα ιερά λείψανά του μεταφέρθηκαν αργότερα στη Μονή του Αγίου Ιωάννου της Πάτμου με μεγάλη ευλάβεια. Στις είκοσι έξι Ιανουαρίου του χίλια εννιακόσια πενήντα τρία, τμήμα των λειψάνων δωρήθηκε στη Μονή Αγίου Παύλου. Επέστρεψε έτσι ο μάρτυρας στον τόπο όπου είχε ασκηθεί ως μοναχός πριν από το ένδοξο μαρτύριό του. Με τις πρεσβείες του οσιομάρτυρα Παχωμίου, αξίωσε και εμάς Κύριε, της βασιλείας των ουρανών και της αιωνίου ζωής.