El Dr. Palol va rebre els següents guardons al llarg de la seva vida:
- (1946) Premi extraordinari a la Llicenciatura en Filosofia i Lletres de la Universitat de Barcelona.
- (1951) Accèssit al I Premi “Cronista José Maria Pujol” de la Reial Societat Arqueològica Tarraconense amb l’obra Tarraco hispanovisigoda.
- (1962) XXV Premi Francesc Martorell Peña d’Arqueologia, de l’Excm. Ajuntament de Barcelona per l’obra Arqueología Cristiana de la España Romana.
- (1968) Premi Duseigneur de l’Acadèmie des Inscriptions et Belles Lletres de París, per les obres Arqueología cristiana de la España romana.
- (1973) Medalla Alfons el Savi.
- (1978) Placa dels Vaires de la ciutat concedida per l’Excm. Ajuntament de Girona.
- (1987) Medalla de la ciutat de Ravenna.
- (1989) Premi Duseigneur de l’Acadèmie des Inscriptions et Belles Lletres de París per l’obra El Tapís de la creació de la Catedral de Girona.
- (1989) Medalla Narcís Monturiol al mèrit científic i tecnològic de la Generalitat de Catalunya.
- (1990) Medalla d’or de la Diputació Provincial de Burgos.
- (1997) Medalla d’Argent de la ciutat de l’Excm. Ajuntament de Tarragona.
- (2000) Doctor honoris causa per l’Institut Pontifici d’Arqueologia Cristiana de Roma.
- (2002) Pàtera d’Honor de l’Arqueologia Catalana.