Nació en Aytona (Lérida o Lleida) el 29 de diciembre de 1811, de familia pobre y muy cristiana. En 1828 ingresó en el seminario de Lérida, donde estudió filosofía y teología durante cuatro años. En 1832 vistió el hábito de carmelita teresiano en Barcelona, donde profesó al año siguiente. Fue ordenado sacerdote en 1836. Se entregó de lleno al apostolado y a la oración. Vivió doce años exiliado en Francia (1840-1851) y vuelto a España, se le confinó injustamente a Ibiza (1854-1860).
En la soledad del Vedrá, majestuoso islote frente a Ibiza, vive las vicisitudes de la Iglesia inmerso en su misterio. En Baleares funda el 1860 dos congregaciones religiosas: Hermanas Carmelitas Misioneras y Hermanas Carmelitas Misioneras Teresianas, que encarnan su espíritu y hacen que el padre Palau siga aún hoy vivo en sus hijas. La reina Isabel II interviene para que regrese a la península, donde organiza su intenso apostolado. Ha medido sus fuerzas con todos los obstáculos y cuenta con la gracia para ganar todas las batallas que le presente el enemigo.
Dotado por Dios con el don de profecía y milagros, tuvo que soportar varias denuncias y juicios por las numerosas curaciones que hacía sin ser facultativo. En varias ocasiones practicó los exorcismos con el más cumplido éxito. Predica misiones populares en las islas y en la península, extendiendo la devoción mariana a su paso. Viaja a Roma en 1866 y de nuevo en 1870 para presentar sus preocupaciones sobre el exorcistado al papa y a los Padres del Concilio Vaticano I.
Muere en Tarragona el 20 de marzo de 1872 a los 61 años de edad. En 1988 es beatificado por el papa Juan Pablo II. Entre los carmelitas su fiesta se celebra el 7 de noviembre.