La palme du martyre tenue dans la main droite de sainte Philomène est l'attribut universel des saints martyrs chrétiens, depuis le christianisme primitif. Selon l'Apocalypse (Ap 7, 9), les saints au Paradis tiennent en main « des palmes » — c'est la palma martyrum, symbole de la victoire chrétienne sur la mort, l'emblème du triomphe céleste.
La palme figurait déjà parmi les symboles gravés sur les pierres de la catacombe de Priscille découvertes le 25 mai 1802 à Rome, attestant le statut de martyre de la jeune sainte. Sculptée ici en gros plan dans la pierre calcaire blanche, elle est grande, ouverte, glorieuse — non l'instrument du supplice mais le trophée de la victoire, brandi par la sainte glorifiée au Paradis.
La sculpture d'une palme en taille directe est un défi technique majeur. Chaque feuille doit être dégagée du bloc à la pointerolle, puis affinée au ciseau plat sans rompre l'arête fragile. Ici, les feuilles sont taillées une par une, en plein bloc, sans rapport collé ni cassure cachée — signature d'un sculpteur sur pierre fidèle à la grande tradition de la statuaire chrétienne classique.