Село Пановка в статусе деревни возникло в начале XVIII века. На тот момент это была территория Казанского уезда Зюрейской дороги (даруги). В 1774 году после постройки первой церкви, Пановка стала селом. В 1781 году, с образованием Лаишевского уезда, село вошло в его состав. Не позднее 1867 года была образована Пановская волость, центром которой стало село Пановка.

Впервые местность упоминается в писцовой книге Дмитрия Кикина 1561-1562 гг. На месте Пановки стояла чувашская деревня Малые Шигалеевы. В писцовой книге Ивана Болтина 1601-1602 гг. упоминается деревня Малые Шигали, одна часть которой была за служилым татарином Тохкозя Кулушевым, другая - за ясачными чувашами.[6] К концу XVII века место запустело и получило название Пустошь Сия. Название происходило от протекающей рядом речки Малая Сия. Часть этой пустоши вплоть до конца XIX века учитывалась как земля окрестных дач.

Первое известное на данный момент упоминание русской деревни Пановки содержится в Ландратской переписи 1716 года, где она обозначена двойным названием: Малые Шигалки Пановка тож. По этой переписи указано, что в 1710 году за Григорием Борисовичем Зизеевым (за женою его) было крестьянских два двора, которые по нынешней переписи 1716 года перешли за сыном его Андреем Григорьевичем Зизеевым. Вторым владельцем Пановки был бывший подьячий Иван Никифорович Фадеев. Часть крестьян также относилась к архиереской вотчине. Григорий Борисович Зизеев - стрелецкий сотник казанской службы, отправленный в 1677 году в Астрахань для заведывания проживающими в юртах близ Астрахани татарами.

В XVIII веке Пановка была многовладельческой деревней. Во второй половине века происходила постепенная консолидация владения в руках помещиков Тарбеевых: Федора Алексеевича (муж внучки Зизеева) с сыновьями Петром и Николаем. Именно по их фамилии село получило двойное название — Пановка Тарбеева. В некоторых документальных источниках XVIII-XIX вв. село также упоминалось как Знаменское, по названию первой церкви.

Петр Федорович Тарбеев, военный (бригадир, затем премьер-майор, ординарец при Екатерине II) вложил много сил в развитие села. После его кончины владельцем стал его брат Николай Тарбеев. В 1791 году Николай продал Пановку купцу Александру Борисовичу Ростовцеву и покинул село. А после кончины Ростовцева, в 1804 году Пановка перешла во владение тобольского дворянина Николая Гавриловича Евсевьева.

В конце XVIII - начале XIX века в Пановке находились поташный завод и винокурня.

Евсевьев перевез в Пановку свою семью, превратив барский дом, оставшийся от Тарбеевых, в родовую усадьбу для нескольких поколений Евсевьевых. Род был возведен в потомственное дворянство жалованной грамотой императора Александра I от 30.09.1802, внесен во 2-ю часть дворянской родословной книги Казанской губернии по определению Казанского дворянского депутатского собрания от 23.12.1811, утвержден указом Герольдии от 08.07.1844. Его сын Александр Николаевич Евсевьев в 1824-1830 годах был казанским губернским предводителем дворянства.

Евсевьевы владели Пановкой на протяжении 114 лет - с 1804 по 1918 годы. После реформы 1861 года они перешли в статус землевладельцев.

Между 1813 и 1815 годами часть крестьян Пановки была отдана в приданое за дочерью Н.Г. Евсевьева, которая вышла замуж за цивильского дворянина Василия Федоровича Матюнина. Матюнины поселили своих крестьян рядом с Пановкой, в сельце Новоселок, которое стало спутником Пановки. В XIX веке в Новоселке существовал еще один барский дом, принадлежавший Федору Васильевичу Матюнину, внуку Н.Г. Евсевьева. В сельце также находилась мельница и различные службы.

В 1845 году в Пановке была создана церковно-приходская школа, которая затем получила статус земского училища (1868 г.). В 1883 году при училище были открыты воскресно-повторительные классы. При училище функционировали токарные мастерские по изготовлению балясин, ножек для столов, веретён, кошёвок и городских саней, мастерская по изготовлению лыж, резных верхушек к шкафам, багетов для окон. На 1919 год число учащихся - 68 человек; учителя: Агатицкая Ольга Константиновна и Сперанская-Степанова Раиса Алексеевна.

В 1892-1896 годах по инициативе врача Флорентина Ивановича Грацинского в селе была построена Пановская земская больница (4-ый медицинский участок Лаишевского уезда), представлявшая собой полноценный медицинский комплекс. Средства на строительство были изысканы из земского бюджета, а также за счет пожертвований частных благотворителей - Петрова, Гангардт, Кропоткиной и Курочкиной. Сам Грацинский руководил больницей на протяжении 15 лет, до 1907 года. В Пановке также имелся отдельный дом для богадельни, организованной Марией Павловной Евсевьевой, в котором размещалось 5 сирот. В инфраструктуру села Пановка и деревни Новоселок также входили: водяная и ветряные мельницы, филиал склада сельскохозяйственных орудий, почтовое отделение, пункт воинской повинности, ветеринарный пункт, хлебный магазин, винная лавка, общественный базар по субботам.

В начале XX века землевладельцем при селе Пановка был Иван Александрович Евсевьев (правнук Н.Г. Евсевьева), при деревнях Новоселок и Урывкино - его братья Николай и Павел соответственно. Часть земли выкупил крестьянин Пановки Петр Дмитриевич Будылин, церковный староста.

В 1918 году Евсевьевы покинули Пановку в связи с непрекращающимися беспорядками, разграблением крестьянами хлеба и вырубкой лесов.

Среди потомков этого дворянского рода — двоюродная племянница Ленина Нина Залежская-Горизонтова, селекционер Всеволод Золотницкий, актер театра и кино Герман Эрасмус, популяризатор советской физкультуры Борис Ивановский, театральный антрепренер и режиссер Вадим Образцов, ихтиолог и байкаловед Дмитрий Талиев.

Истинный вариант фамилии этого рода звучит как Евсевьевы. Именно под таким вариантом представители этой семьи занесены в дворянскую книгу и обозначены в дореволюционных документах. Вариант Евсеевы является поздним искажением современного времени

Исторически в селе находились 2 церкви, обе они сохранились до настоящего времени в реконструированном виде:

• Знаменская церковь (деревянная, холодная) была построена в 1774 году (приход функционировал с 1771 года в придомовой церкви); до появления собственного прихода Пановка ходила в церковь села Елагино.

• Церковь во имя святителя Николая Чудотворца (каменная, теплая) была построена в 1809 году на средства Н.Г. Евсевьева. В 1860-ых годах к каменной церкви был пристроен придел во имя Тихвинской Божьей Матери. (В некоторых источниках ошибочно указано, что обе церкви были построены в начале XX века).

В период с 1774 по 1936 годы в церковной ограде Пановской церкви были похоронены как минимум 11 жителей села. До настоящего времени сохранилось два захоронения.

В 1936 году в село приехал представитель Союза воинствующих безбожников. При его содействии церковь была закрыта, а колокола вывезены в Арск. До 2005 года церкви эксплуатировались в качестве складских помещений. В 2005 году, благодаря Ю. В. Федорову, началось восстановление каменной церкви. 29 августа 2006 года были установлены кресты и купола, позже — колокола. Богослужения в каменной Никольской церкви возобновились 26 января 2007 года.

10 декабря 2025 года в деревянной Знаменской церкви была совершена первая с момента закрытия в 1936 году литургия.

— Усадьба Евсеевых (начало 1770-х гг.) — памятник архитектуры, отражающий жизнь провинциального дворянства.

— Знаменская церковь (1774) и церковь Николая Чудотворца с Тихвинским приделом (1809) — объекты архитектурного наследия, восстановленные в XXI веке усилиями частных благотворителей.

— Пановский надгробный камень XVI века (1545 г.) с арабско-татарской надписью, сын Танребирде, археологический памятник федерального значения;

— Столпы-часовни в Пановке и Новоселке (XIX вв.).

— Родник Бельник — природная достопримечательность, сохранившая местное почитание.

Сегодня Пановка сочетает черты исторического поселения и современного села, сохраняя связь с прошлым через архитектуру, традиции и память о выдающихся жителях — от дворян до деятелей науки и культуры XX века.