Marco Palmezzano nacque nel 1459 a Forlì. La sua attività artistica si protrae per un lungo lasso di tempo: passano infatti circa sessanta anni dalle prime prove documentate del 1484 alla morte. a partire dalla fine del Quattrocento, si impose in Romagna come protagonista indiscusso della pittura del periodo.

Nelle grandi pale giovanili, dove la luce conferisce alle forme una nitidezza d'alabastro, usava firmarsi Marcus de Melotiis (Marco di Melozzo), dichiarando esplicitamente i suoi debiti nei confronti del suo illustre maestro Melozzo di Giuliano degli Ambrosi, detto Melozzo da Forlì.

Forse fu proprio Melozzo a introdurlo giovanissimo nell'ambiente romano dove conobbe i pittori più influenti dell'epoca: da Antoniazzo Romano ai pittori umbri e venne inoltre iniziato alla decorazione a grotteshe.

Tra il 1493 e il 1494 Palmezzano è documentato a Forlì insieme al maestro Melozzo nella decorazione della cappella Feo nella chiesa di San Biagio, purtroppo andata distrutta durante la Seconda Guerra Mondiale.

Nel 1495 aprì una bottega a Venezia. Il contatto con l'ambiente artistico della città lagunare lasciò una traccia indelebile nella sua pittura, nel gusto per i paesaggi e nella tersità luminosa.

Rientrato in Romagna realizzò altri capolavori, come l'Annunciazione di Forlì e la faentina Pala di San Michelino eseguita tra il 1497 e il 1500.

Nel 1502 si reca a Matelica (Macerata) per realizzare un sontuoso altare per i francescani, ed è certo che ammirò a Pesaro la famosa pala dell'Incoronazione della Vergine di Giovanni Bellini, e che essa rappresentò un modello per la sua produzione futura.

Il trentennio di attività che segue vide l'affermazione incontrastata di Palmezzano in Romagna, che si impone nella tipologia di prospettivismo all'interno delle sue pale, e nella pittura compatta e lucente.

Alcune delle sue opere sono conservate a Brera: L’Incoronazione della Vergine con i Santi Francesco e Benedetto, Testa recisa di San Giovanni Battista (provenienti dalla chiesa degli Osservanti di Cotignola) e l'Adorazione del Bambino (dalla chiesa di San Tommaso Cantuariense di Forlì).