La labor de Palau en el campo del ensayo y la investigación musical fue importante, siendo director del Instituto Valenciano de Musicología y del Instituto Alfonso el Magnánimo de Valencia, habiendo exhumado numerosas partituras, obras polifónicas del siglo XVII y más de 1500 motivos folklóricos, entre ellos la música completa del Misteri d'Elx, escribiendo numerosos ensayos y análisis sobre el tema.