Als das deutsche Außenministerium im April 1943 die italienische Regierung um die Entsendung eines Mitglieds für die Internationale Ärztekommission zur Obduktion der Opfer des Massakers von Katyn bat, wurde Palmieri benannt, der sich am Ostersonntag, dem 25. April, auf den Weg nach Berlin machte. Die Kommission arbeitete vom 28. bis 30. April 1943 in Katyn und kam zu dem Ergebnis, dass die Polen 1940 in der Sowjetunion erschossen worden waren. Der Bericht wurde in Berlin an Reichsgesundheitsführer Leonardo Conti übergeben.