Он был непревзойдённым мастером хоровой полифонии и одной из самых крупных фигур в музыке позднего возрождения. В музыке Д.Палестрины достигнут высший синтез технического мастерства и требований музыкальной выразительности. Сложнейшие переплетения голосов полифонической ткани складываются в гармонически ясную и стройную картину: искусное владение полифонией делает её подчас незаметной для слуха.
Жизнь Д.Палестрины прошла в спокойном и сосредоточенном служении своему искусству, она по-своему соответствовала его художественным идеалам уравновешенности и гармонии. Родился он в пригороде Рима под названием Палестрина. От этого географического названия и происходит имя композитора.
Практически всю свою жизнь Д.Палестрина прожил в Риме. Его творчество тесно связано с музыкальными и литургическими традициями трех крупнейших римских соборов: Санта Мария делла Маджоре, Св.Иоанна Латеранского, Св.Петра. С детских лет он пел в церковном хоре. В 1544 году, будучи ещё очень молодым человеком, он стал органистом и преподавателем в соборе своего родного города и прослужил там 7 лет. В это время он начал осваивать традиции жанра мессы и мотета, которые впоследствии займут основное место в его творчестве.
Когда епископом города Палестрины был кардинал Джованни Мария дель Монте, впоследствии избранный римским папой, благодаря этому обстоятельству молодой музыкант стал часто появляться в Риме. В 1554 году Д.Палестрина опубликовал первую книгу месс, посвященную своему покровителю.
В сентябре 1551 года Д.Палестрина был назначен руководителем капеллы Джулия в Риме. Эта капелла была музыкальным учреждением собора Св.Петра. Благодаря усилиям папы Юлия II она была в своё время реорганизована и превратилась в важный центр обучения итальянских музыкантов. Но вскоре Д.Палестрина перешёл на службу в Сикстинскую капеллу — официальную музыкальную капеллу римского папы. После смерти папы Юлия II новым папой избрали Марцелла II. Именно с этим лицом связано одно из самых знаменитых сочинений Д.Палестрины — «Месса папы Марчелло».
В 1568 году ему было сделано предложение от лица императора Максимилиана II переехать в Вену в качестве императорского капельмейстера. В эти годы творчество Д.Палестрины достигает наивысшего расцвета: выходит вторая и третья книга его месс, публикуются его четырехголосные и пятиголосные мотеты. В последние годы жизни Д.Палестрина возвратился на пост руководителя капеллы Джулия при соборе Св.Петра. Ему пришлось пережить много личных невзгод: смерть брата, двух сыновей и жены. В самом конце жизни Д.Палестрина решил возвратиться в свой родной город на место руководителя церковного хора, где он служил много лет назад. С годами привязанность Д.Палестрины к родным местам всё более усиливалась: в течение десятилетий он не покидал Рима.
Судьба его творческого наследия оказалась счастливой — оно практически не знало забвения. Музыка Д.Палестрины полностью сосредоточена в области духовных жанров: он написал свыше 100 месс, более 375 мотетов. 68 офферториев, 65 гимнов, литаний, ламентаций и т. п. Однако он отдал дань и жанру мадригала, чрезвычайно популярному в Италии в эпоху позднего возрождения. Творчество Д.Палестрины осталось в истории музыки как непревзойдённый образец полифонического мастерства: в течение последующих столетий его музыка, как и музыка И.С.Баха, стала образцовой моделью в практике обучения музыкантов искусству полифонии.