Palencia prese parte alle Olimpiadi del 1996 ad Atlanta, arrivando ai quarti di finale, dove il Messico fu sconfitto dalla futura vincitrice, la Nigeria. Partecipò anche nel 1996, nel 1998 e nel 2003 alla CONCACAF Gold Cup e alla Confederations Cup 1999, tutte competizioni che il Messico vinse. Palencia prese parte anche al campionato mondiale nel 1998 e 2002, ma la squadra non superò gli ottavi in ambo le occasioni. Ha anche all'attivo presenze in Coppa America, nelle edizioni 1997, 1999 e 2004, e nelle Confederations Cup del 1997 e 1999.