La rama femenina de Palestino fue creada el año 2009 para disputar el torneo de aquel año, organizado por la Asociación Nacional de Fútbol Profesional (ANFP), junto a otros siete nuevos clubes que también se sumaron al campeonato, en el que finaliza en la 17° posición de 19 participantes. En el siguiente campeonato, Palestino acabó en el último lugar de la tabla con solo tres puntos en 17 fechas jugadas.

De ahí en más, y de forma paulatina, la situación del club fue mejorando, clasificando a la siguiente ronda en el Clausura 2014 y Apertura 2015. En el primero, venció a Santiago Wanderers en cuartos de final, pero quedó eliminado en semifinales ante Colo-Colo por 5-2, mientras que en segundo cayó por penales tras empatar 2-2 contra Colo-Colo en cuartos de final.

El Torneo de Clausura 2015 reviste especial importancia para el club, pues Palestino se tituló por primera vez campeón del fútbol femenino chileno, venciendo a Colo-Colo, quienes eran hasta entonces las "decacampeonas" del fútbol femenino, rompiendo la hegemonía más prolongada en la historia del fútbol chileno de primera división. En aquel torneo clasificaron como líderes del Grupo Norte, y tras eliminar a Naval de Talcahuano por 5-0 y a Santiago Morning por 2-1, clasificaron a la definición por la corona.

En un partido realizado en canchas de la ANFP, en Peñalolén, las dirigidas por Claudio Quintilliani se impusieron al cuadro albo con gol de Janet Salgado al minuto 11 y aumentaron a los 61’ con un penal ejecutado por Carmen Soto. Descontó para Colo-Colo, Estefanía Banini (90').^[2]​

Posteriormente, la semana siguiente disputó la Copa de Campeonas, ante las campeonas del Apertura 2015 Colo-Colo, esta vez resultando siendo las albas las ganadoras, con un marcador de 3-0 y clasificando así a la Copa Libertadores Femenina 2016.^[3]​

Luego de aquello, el club ha obtenido tres subcampeonatos, los del Apertura 2016, Apertura 2017 y Campeonato Nacional 2018, al perder las respectivas finales ante Universidad de Chile, Colo-Colo y Santiago Morning, respectivamente.^[4]​

Palestino Femenino actualmente ejerce su localía en el Estadio Municipal de La Cisterna, disputando partidos en la cancha principal del recinto y en la cancha 2. ^[5]​ ^[6]​

Anteriormente fue local en el Estadio Los Nogales, ubicado en la comuna de Estación Central, Santiago.^[7]​

• Primera División (1): Clausura 2015.
• Subcampeón de la Primera División (3): Apertura 2016, Apertura 2017, 2018
• Subcampeón de la Copa de Campeonas (1) : 2015^[8]​

• Campeón Santiago Cup sub-17 (1): 2015.^[9]​
• Subcampeón Santiago Cup categoría adulta (1): 2015.^[10]​

• Club Deportivo Palestino
• Primera División de fútbol femenino de Chile

• Sitio web oficial del club Palestino