En el lugar conocido como La Hoya de las Culebras, se realizaron unas excavaciones arqueológicas que dataron los hallazgos encontrados (lascas y hojas de silex y cuarcita) en el paleolítico inferior.
Desde entonces hasta ahora Palacios de la Sierra ha estado habitado. Pasaron por él, diversas tribus celtibéricas. La construcción de vías por los romanos, ha sido aprovechada hasta el siglo XIX por los carreteros. Todavía se puede ver el puente romano sobre el río Abejón
El pueblo tal y como hoy lo conocemos data del siglo X aproximadamente, durante la repoblación.