Efter en mållös första halvlek var Oscar Hiljemark nära att göra ett rejält avtryck direkt efter paus.
Svensken - som byttes ut i den 67:e minuten - drev skickligt bollen framåt varpå han frispelade Alberto Gilardino. Italienarens avslut gick dock i kryssribban och ut.
I stället var det bortalaget målskyttet genom Saponara som vackert sköt in en frispark.
Som en reaktion på målet bytte Palermo-tränaren Giuseppe Iachini in Robin Quaison som äntrade planen i den 56:e minuten.
Quaison stod för ett piggt inhopp och spelade flera gånger fram sina lagkamrater i bra lägen.
Lukasz Skorupski stod dock för flertalet svettiga räddningar och såg till att Empoli höll undan och lämnade Sicilien med tre poäng i bagaget.
Så startade lagen:
Palermo: Sorrentino - Struna, Gonzalez, Andelkovic - Rispoli, Rigoni, Brugman, Hiljemark, Lazaar - Vazquez, Gilardino.
Empoli: Skorupski; Zambelli, Tonelli, Costa, Mario Rui; Zielinski, Maiello, Paredes; Saponara; Pucciarelli, Livaja