Antonio Palacios Ramilo nació el 8 de enero de 1874, hijo menor en una familia numerosa. Desde joven tuvo contacto con la construcción. Era de tierra de canteras graníticas, su padre trabajaba en las obras del ferrocarril, tenía un hermano ingeniero y otro topógrafo. Se fue a Madrid para estudiar también el Ingeniería, pero pronto la cambió por la arquitectura.

En 1900, finalizados los estudios, empieza a destacar en la capital, junto a Joaquín Otamendi. Ganan varios premios arquitectónicos, que les dan la oportunidad de realizar proyectos importantes como el Puente Monumental de Bilbo, el Gran Casino de Madrid y, sobre todo, el Palacio de Comunicaciones de la capital del Estado. El colosalismo de esta obra llevó al comunista Trotsky a llamarla más tarde "la Catedral de Santa María de las Comunicaciones".

También se encarga de construir importantes casas, edificios de oficinas y templetes de las estaciones de metro, una de las cuales, la de San Luis se conserva hoy en O Porriño.

En su primera época, el arquitecto destaca por su clasicismo y buen gusto en la ornamentación, una especie de Neobarroco. Pero enseguida irá evoluionando hacia un estilo más personal y creativo. Palacios disfrutaba de gran prestigio en Madrid. Daba clases en la Ecuela de Arquitectura y seguía formándose, ahondando en las nuevas tendencias arquitectónicas europeas, viajando a Egipto y Grecia o estudiando el arte italiano y gallego.

Mientras tanto, no olvidaba su tierra natal. En las Rías Baixas creó parte de sus más hermosas obras. Empezó diseñando en 1904 la Fuente del Santo Cristo de O Porriño, en la que sigue el estilo de las fuentes tradicionales gallegas. En 1909 proyecta para uno de sus hermanos la Botica Nueva también en O Porriño, y empieza el mirador de la Virgen de la Roca, en Baiona.

Más tarde, casi de favor, se encargaría de otros proyectos en su tierra, como el edificio de la Casa del Ayuntamientode O Porriño (1919), el teatro de García Barbón, en el centro de Vigo (1913), el proyecto urbanístico para la ciudad de Vigo (1932) y, puede que la culminación de su obra, el Templo Votivo del Mar (1932), en Panxón (Nigrán). En este edificio religioso, Palacios mezcla el estilo de los antiguos palacios gallegos, con guiños marineros en la ornamentación, por ejemplo, con una torre que parece un faro.

Fue él el primero en hacer un proyecto de puente que uniese Vigo con la península de O Morrazo a través de Rande, en los años 30. El proyecto no fue adelante en la época pero, medio siglo después, sus medidas se respetaron de un modo exacto a la hora de separar los pedestales del puente.

Aunque pasó buena parte de su vida en Madrid, Antonio Palacios siempre presumió de gallego y trabajó para que esta tierra se desarrollase. Llegó a pedir "que los cuatro millones de gallegos que andamos por el mundo podamos vivir dentro de Galicia. Si después quieren salir a otras tierras, que sea fumando pipa y tomando té, y no por necesidad de trabajo". No en vano, mantuvo contactos con destacados personajes galleguistas de la época, como Ramón Cabanillas, Castelao o Valentín Paz Andrade.

Palacios murió en su casa madrileña el 27 de octubre de 1945 con 71 años de edad. Fue enterrado primero en la capital. Más tarde, en 1976, sus restos fueron trasladados, siguiendo su deseo, al cementerio municipal de O Porriño, donde descansa bajo una gran losa de granito de las canteras de la comarca.