Fueron 21 años como futbolista profesional. Palacio jugó en Bella Vista, Huracán de Tres Arroyos, Banfield y Boca, donde vistió la camiseta xeneize en 185 partidos y ganó los 8 títulos durante toda su carrera. Entre ellos se destacan la Copa Libertadores 2007. Con 82 goles, integra el top 15 de máximos artilleros de la historia de Boca.
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Con la Selección Argentina disputó dos Mundiales. El primero fue en Alemania 2006 y el otro se dio en Brasil 2014, donde se coronó subcampeón. En total, con la camiseta de la Selección jugó 27 partidos y convirtió 3 goles. En la final ante Alemania, en Brasil, quedó cara a cara con Neuer, el arquero germano. Su definición quedó inmortalizada en los hinchas con el “era por abajo”.
Video: el "era por abajo" de Palacio que quedó inmortalizado en los hinchas