Пилозоцереус Палмера это древовидный кактус до пяти метров в высоту, ветвящийся в нижний части. Стебли голубовато-зеленые, в диаметре до десяти сантиметров.
Ребра в количестве от семи до двенадцати. Радиальные колючки, в количестве от восьми до двенадцати, в длину ддо двух сантиметров, коричневые. Центральных колючек одна, в длину до трех сантиметров.
