No fim do século XIX, por volta de 1890 tem início a povoação de Palermo por imigrantes italianos. Conta-se que o nome foi dado pelo agrimensor Michele Nápoli que vinha demarcando as terras da região, colocando nelas nomes de cidades italianas, como Nova Veneza, Treviso etc.

Quando chegou naquele lugar exuberante, contornado pelo Rio Bonito e pelas escarpas da Serra Geral, deu-lhe o nome de Novo Palermo. Como a maioria dos colonos italianos, os moradores de Palermo usavam o gado como tração animal e construíam rodas d’água para mover serrarias, engenhos de farinhas e cana de açúcar; tinham alambique, olaria e descascador de arroz.

Em 1913 foi fundada a capela Nossa Senhora da Natividade. A capela atual foi construída em 1940. Palermo tem escola desde 1922, onde era ensinado a língua e os costumes italianos. Construindo casas de madeiras serradas a braço, os imigrantes italianos conseguiram levantar uma pequena capela co-berta com palha, que localizava-se à margem esquerda do Rio Bonito, próxima ao cemitério.

Em 1913 inaugura-se a Capela Nossa Senhora da Natividade, construída em madeira à margem direita do rio. Em 1940 foi iniciada a construção da atual igreja, feita de alvenaria com paredes de 40 cm espessura. O incêndio de 1951 e as enchentes de 1971 e 1974 causaram