Το Παλαιοχώρι αναζητά τις ρίζες του στο βάθος των αιώνων. Δεν είναι διόλου τυχαίο ότι σε κοντινή απόσταση βρίσκεται το κάστρο Νέπωσι, ενώ κατά καιρούς έχουν εντοπιστεί νομίσματα, αγγεία, όστρακα και έχουν βρεθεί ερείπια από οχυρώσεις και τάφοι στην ευρύτερη περιοχή.

Η ακριβής χρονολογία της ίδρυσης του Παλαιοχωρίου δεν είναι γνωστή. Στο κάστρο Νέπωσι βρέθηκε μια πλάκα που δηλώνει ότι ο οικισμός υπήρχε πριν από περίπου 1000 χρόνια. Σύμφωνα, μάλιστα, με κάποιες ενδείξεις, το Παλαιοχώρι ήταν μία από τις 32 πόλεις της Ολυνθιακής Ομοσπονδίας που καταστράφηκε το 348 π.Χ. από τον Φίλιππο Β'. Μνημονεύεται και το ξακουστό «Καστέλι». Εικάζεται ότι πρόκειται για το μεγαλύτερο κάστρο στη Χαλκιδική το οποίο θα πρέπει να καταστράφηκε, για πρώτη φορά από τους Ούννους το 540 μ.Χ. Τη θέση του, ύστερα από δύο αιώνες, πήρε «ένα μεγάλο χωριό».

Αξίζει να δείτε:

• Το Παλαιοχώρι ιδιαίτερης ιστορικής και θρησκευτικής σημασίας είναι ο ναός των Παμμεγίστων Ταξιαρχών με τις υπέροχες τοιχογραφίες και το άγαλμα του Οικουμενικού Πατριάρχη Ιωακείμ Γ΄ του Μεγαλοπρεπούς στον προαύλιο χώρο. Εκεί υπάρχει και η, κατά την παράδοση, θαυματουργή εικόνα του Ταξιάρχη Μιχαήλ (16ος αι., κρητικομακεδονική τέχνη) και η εικόνα της Παναγίας της Γοργοεπηκόου (μοναδικό πιστό αντίγραφο της θαυματουργής εικόνας που υπάρχει εντοιχισμένη στη μονή Δοχειαρίου του Αγίου Ορους).
• Ακολουθώντας το δρόμο που οδηγεί προς τη Μεγάλη Παναγιά, θα βρείτε αριστερά σας ένα από τα ομορφότερα μοναστικά αρχονταρίκια, της Παναγίας «χαράς των θλιβομένων», στο προαύλιο του οποίου βρίσκεται ο ναός του Αγίου Αθανασίου του Αθωνίτη. Ο ναός πανηγυρίζει στις 5 Ιουλίου.