Viết tiếp cho đoạn này - Sau khi giành chức vô địch U21 châu Âu 2015, một số đội đã quan tâm đến tiền vệ người Thụy Điển. Anh chuyển đến đội Palermo của Ý với giá 2 triệu € (cộng với 500.000 € tiền bổ sung), ký hợp đồng bốn năm. Trong "Rosanero", anh gia nhập đội U21 Robin Quaison. Anh ghi bàn thắng đầu tiên của mình ở Serie A vào ngày 13 tháng 9 năm 2015 trước Carpi, một trận đấu kết thúc với trận hòa 2-2. Sáu ngày sau, anh ghi một bàn thắng chống lại Milan, hòa trận hai lần trước khi thua 2 x 3. Sự khởi đầu mùa giải rực rỡ của Hiljemark đã thu hút sự chú ý của các câu lạc bộ lớn hơn. Anh đã được liên kết với những người khổng lồ Ý Milan và Napoli để có thể chuyển nhượng, cũng như các đội bóng Premier League Norwich City, Southampton, Watford và West Ham. Đến cuối mùa giải 2015-16 Serie A
mùa giải, Palermo có vẻ như đang có nguy cơ bị xuống hạng. Trong trận đấu cuối cùng của mùa giải, Hiljemark đã cung cấp một cú hỗ trợ quan trọng cho Franco Vázquez trong chiến thắng 3-2 trước Verona để giành được một vị trí cho Palermo trong mùa giải Serie A 2016-17. Hiljemark đã chơi trong tất cả 38 trận đấu của Palermo trong mùa giải đó.