Aunque se desconoce la fecha exacta de su fundación hay un documento realmente interesante para su datación aproximada. Se trata de una donación que el antiguo monasterio de Santa Comba de Bande (Ourense) hizo al monasterio de San Salvador de Celanova (Ourense), a finales del siglo X (escritura de Odoino, año 982), en él se habla de una escritura antigua que da en herencia el MONASTERIO DE PALATIOLO a Doña Guntroda, hija del Conde D. Gutier Osorio, famoso capitán de Ramiro II y sobrina política de doña Ilduara, ocurriendo los sucesos en vida del Obispo de Iria-Compostela Hermenegildo (922-951), interviniendo también San Rosendo (928-942) (Celanova) y el propio Ramiro II (930-950). Con estos datos, y teniendo en cuenta que Doña Guntroda, fue abadesa del Palatiolo entre los años 930 y 942, podría afirmarse que entre los años 930 y 942 ya existía San Martín de Palatiolo, siendo un monasterio dúplices dedicado a San Martín de Dumio que la nobleza de Galicia fundó en los siglos IX y X y de los que todavía se conservan algunos testimonios: la iglesia de San Martiño de Pazó. Ya en 1155 se vuelve a mencionar en un documento como “ecclesiam de Palatiolo”.