W latach 1602–1604 prawdopodobnie podróżował do Włoch. W 1604 wydał dedykowaną Lubomirskiemu rozprawę Status Venetorum sive Brevis tractatus de origine et vetustate Venetorum, opartą na dziele historyka Wenecji Sabellica i opisie Wenecji autorstwa kardynała Contariniego. Ta rozprawa przynosiła podstawowe informacje o historii, ustroju, posiadłościach, sile militarnej, i kontaktach z sąsiadami Wenecji. O regalistycznych poglądach Pawła świadczy wydany w 1605 panegiryk z okazji ślubu Zygmunta III z Konstancją Austriaczką.
W marcu 1606 sprzedał swój majątek bratu Krzysztofowi i przyłączył się do orszaku kasztelana małogoskiego Mikołaja Oleśnickiego i starosty wieliskiego, jadących do Moskwy z Dymitrem Samozwańcem. W maju 1606, po obaleniu Dymitra został uwięziony. W więzieniu przebywał do września 1608, wraz z Sebastianem Petrycym, lekarzem Sebastianem Liftelem, bernardynem Pawłem Łęczyckim i Stanisławem Niemojewskim. Gdy więźniowie wrócili do Polski, zaczęli gorąco agitować za podbojem państwa carów. Największy dar przekonywania miał właśnie Palczowski. Z datą 1 stycznia 1609 ukazała się w Krakowie Kolęda moskiewska, dedykowana posłom i senatorom, zbierającym się na styczniowy sejm w Warszawie.