Aquest temple, protegit sota la figura de Bé Cultural d'Interès Local, ofereix una mostra d'elegància arquitectònica en un entorn discret. L'edifici consta d'una sola nau amb volta apuntada i un absis semicircular, elements que defineixen la silueta d'aquesta construcció medieval. Un dels trets més distintius és la coberta del presbiteri, que presenta una forma ametllada poc freqüent en la zona.
“"És una joia romànica que destaca per l'arquitectura ben conservada i per un passat documentat des de fa segles."
La façana principal de Santa Maria de Palau exhibeix un portal senzill amb dos arcs de mig punt en degradació, sense ornamentació addicional com llindes o timpans. A la part de ponent, s'alça un campanar d'espadanya amb tres pilastres, construït amb carreus de pedra tallats amb precisió que reforcen la solidesa del conjunt.
La història d'aquest indret es remunta, com a mínim, a l'any 972, data en què apareix la primera referència documental de Sant Llorenç de la Muga. Tot i que a finals del segle XIV no era una parròquia independent, la capella disposava del seu propi sacerdot, fet que subratlla la seva rellevància històrica en el territori.
