Эмерсон — воспитанник клуба «Сантос». 17 апреля 2011 года в поединке Лиги Паулиста против «Паулисты» Палмьери дебютировал за основной состав. 17 июня 2012 года в матче против «Фламенго» он дебютировал в бразильской Серии A. 5 сентября 2013 года в поединке против «Атлетико Паранаэнсе» Эмерсон забил свой первый гол за «Сантос». В составе клуба он дважды выиграл Лигу Паулисту. Летом 2014 года Эмерсон на правах аренды перешёл в итальянский «Палермо». 24 сентября 2014 года в матче против «Наполи» он дебютировал в итальянской Серии A. Тем не менее основным левым защитником не стал, проиграв конкуренцию марокканцу Ашрафу Лазаару, из-за чего за сезон сыграл всего девять матчей в чемпионате. Летом 2015 года Эмерсон перешёл в «Рому». 4 октября 2015 года в матче против своего бывшего клуба «Палермо» он дебютировал за новую команду. 14 мая 2016 года в поединке против «Милана» Палмьери забил свой первый гол за «Рому». 16 февраля 2017 года в матче Лиги Европы против испанского «Вильярреала» он забил гол. Эмерсон пропустил большую часть первой половины сезона 2017/18 из-за травмы передней крестообразной связки, которую он получил в мае 2017 года. Он вернулся в футбол 1 декабря 2017 года, выйдя со скамейки запасных в последние 15 минут матча против СПАЛ, который стал единственным за «Рому» в сезоне.