La investigación arqueológica en Palenciana es pequeña. Sólo las noticias dadas por Bernier permiten conocer la existencia de cerámicas bruñidas encuadrables en la Edad del Bronce. Una investigación realizada hace unos años por la Universidad de Córdoba permitió comprobar que la mayor parte de las cerámicas que aparecieron son del Bronce Final Precolonial. Al no haber  cerámica a torno indica el posible abandono de este lugar durante el Orientalizante, quizá por un  proceso de concentración humana en el cercano poblado de El Hacho, de Benamejí.

Hasta la época romana no se encuentran nuevas ruinas de ocupación en las tierras de Palenciana. Junto a algunas sigillatas recogidas en el Cerro de los Toros y en la carretera que une El Tejar con Palenciana, destacando el yacimiento del Cerro del Pozuelo, donde hay fragmentos de urnas y de lápidas pertenecientes a una necrópolis, y una gran cantidad de ladrillos y tierra sigillata que delatan la existencia de una villa romana.