Родился в селе Пешелань, ныне Арзамасского района Нижегородской области, в семье священника. Фамилия при рождении - Писарев.

Окончил Нижегородскую духовную семинарию (1848) и Казанскую духовную академию (1852).

Был определён учителем логики и психологии в Нижегородскую духовную семинарию, также преподавал татарский язык.

15 августа 1856 года рукоположен во священника в нижегородской Покровской церкви. 15 января 1861 года принял монашеский постриг с именем Палладий. 18 февраля 1862 года возведён в сан архимандрита.

1863-1864 - инспектор Санкт-Петербургской духовной семинарии.

1864-1866 - ректор Санкт-Петербургской духовной семинарии.

1866-1869 - епископ Ладожский.

1869-1873 - епископ Вологодский и Устюжский.

1873-1876 - епископ Тамбовский и Шацкий.

1876-1882 - епископ Рязанский и Зарайский. 12 апреля 1881 года был возведён в сан архиепископа.

1882-1887 - архиепископ Казанский и Свияжский. 

1887-1892 - архиепископ Карталинский и Кахетинский, Экзарх Грузии.

18 октября 1892 года переведён в Санкт-Петербург, с возведением в сан митрополита и в звание первенствующего члена Святейшего Синода. 

Скончался в Санкт-Петербурге. Был похоронен в Исидоровской церкви Александро-Невской Лавры. В 1932 году его останки были перенесены на Братское кладбище Лавры.