Geboren 1976 in Sofia. Er entstammt einer Musikerfamilie und erhielt ab dem vierten Lebensjahr Geigenunterricht. Von 1983 bis 1995 besuchte er die Schule für Musik in Sofia. Nach seinem Abitur began er sein Studium an der bulgarischen Staatsakademie für Musik. Dort hatte er auch ersten Unterricht in den Fächern Komposition und Dirigieren bei Prof. Vassil Kasandjiev.

Mit nur 9 Jahren wurde er 1985 1. Konzertmeister der „Jungen Philharmonie Pioneer“ und unternehm mit diesem Orchester verschiedene Tourneen u.a. nach Italien, Griechenland, Brasilien und San Marino.

1993 erhielt er den 2. Preis beim „Johannes Brahms-Wettbewerb“ für Kammermusik in Sofia. 1994 gewann er den 1. Preis beim „Béla Bartók-Wettbewerb“ für Kammermusik in Sofia. Im selben Jahr machte er sein Diplom in der Meisterklasse für Violine bei Professor Yfrah Neaman, Mainz. 1995 gewann er im Rahmen des internationalen Wettbewerbs „Music and Earth“ den „Schubert-Preis“ für Kammermusik und erhielt eine Auszeichnung für seine Komposition „Solosonate für Violine“.

1996 „entdeckte“ ihn Prof. Justus Frantz und lud ihn nach Deutschland ein. Mit dem von Prof. Frantz und Leonard Bernstein gegründeten Orchester „Philharmonie der Nationen“ unternimmt er Tourneen durch die ganze Welt und gibt mehr als 1000 Konzerte. 1999 wurde er 2. Dirigent der Philharmonie der Nationen.

1999 wird seine 1. Sinfonie beim Schleswig-Holstein Musikfestival aufgeführt, 2000 erfolgt die Uraufführung seiner sinfonischen Dichtung „Zwei“ beim Festival der Nationen in Bad Wörishofen. 2001 Uraufführung seines Konzerts für Schlagzeug und Orchester in Peking zusammen mit dem Bejing Symphony Orchestra. 2002 rief Martin Panteleev die jährlich stattfindenden „Kammermusiktage“ in Barth ins Leben. 2003 folgten Einladungen zum „George Enescu International Musikfestival“ in Bukarest, die Uraufführung seiner 3. Symphonie beim „Festival der Nationen“ in Bad Wörishofen. 2004 hatte er sein Debüt beim Sofia Philharmonic Orchestra und unterschrieb einen Vertrag als offizieller Gastdirigent des Orchesters. In Holland hatte er 2006 sein Debüt; er dirigierte mehrere Konzerte des Netherlands Symphony Orchestra.

2007 hatte er sein Debüt in der Berliner Philharmonie, wo er zusammen mit den Berliner Symphonikern u.a. Beethovens Sinfonie Nr. 5 aufführte. Es folgten Einladungen nach USA, wo er mit dem Sofia Festival Orchestra auftrat. Er arbeitet weiter mit dem Netherlands Symphony Orchestra, Ukraine National Symphony Orchestra, Orquesta Symphonica di Lecce, Sofia Philharmonic, Philharmania of the Nations und vielen mehr.

Im Jahre 2005 erhielt er den Ehrenpreis des bulgarischen Kulturministeriums und des bulgarischen Komponistenverbandes für seine Kompositionen und seine Konzerttätigkeit.

Seit der Saison 2009 / 2010 ist er Staatlicher Dirigent der Sofia Philharmoniker. Auch hatte er in diesem Jahr sein Debut als Dirigent bei der Royal Concertgebouw Chamber Orchestra, Amsterdam.

Martin Panteleev lebt mit seiner Familie am Bodensee.