Secondo il “Liber Pontificalis” l’uso del pallio risale alla prima metà del IV secolo: in questo libro si afferma che papa Marco (+336) conferì il diritto di portarlo al Vescovo di Ostia.
L’uso del pallio divenne comune nel V secolo: papa Simmaco lo conferì -- ad esempio -- nel 513 a S. Cesario d’Arles. Tuttavia, in numerose fonti del VI secolo, il pallio è considerato un abito lungo, come quello degli antichi romani, simile ad una toga.
Fin dalle origini, tuttavia, il diritto assoluto di portarlo spettava al Papa, e solo in ragione di uno specifico permesso poteva essere indossato da altri, che di solito erano Arcivescovi Metropoliti, ma anche semplici vescovi (ricordiamo Syagrius di Autun, Dono di Messina, Giovanni di Siracusa, insigniti da papa Gregorio Magno).
Tuttavia l’uso del pallio fra i vescovi Metropoliti divenne comune solo nel IX secolo, secolo in cui si precisa la usanza della petitio, Un mosaico della parete absidale della basilica di S. Cecilia, risalente al IX secolo presenta papa Pasquale I rivestito del pallio.