W Palmirach, bezpośrednio po zakończeniu wojny, podjęto poszukiwania zbiorowych mogił w miejscach wskazanych przez gajowego Adama Herbańskiego, pracowników polskiej służby leśnej i okoliczną ludność. Prace były utrudnione ze względu na porastający teren młody sosnowy zagajnik. W odnalezieniu dołów śmierci pomogły oznakowania miejsc egzekucji wykonane na drzewach przez świadków wydarzeń (łuski wbite w pnie, nacięcia). Niekiedy widoczne były jeszcze w ich korze ślady od kul plutonów egzekucyjnych.

Jesienią 1945 r. przy Polskim Czerwonym Krzyżu (PCK) powstał Tymczasowy Komitet Uczczenia Pamięci Ofiar Zbrodni Niemieckich w Palmirach; jego przewodniczącą została Maria Bortnowska, sekretarzem – Jadwiga Nowakowska. Dużego wsparcia i pomocy Komitetowi udzielała parafia w Łomnej i jej proboszcz – ksiądz Edward Gregorkiewicz.

Ekipa Wydziału Grobownictwa PCK, z udziałem przedstawicieli Głównej Komisji Badania Zbrodni Niemieckich w Polsce oraz delegatów Międzynarodowego Czerwonego Krzyża, rozpoczęła prace ekshumacyjne w wytypowanych miejscach – 25 XI 1945 r. (trwały do 6 grudnia), a po przerwie zimowej – 28 III 1946 r. (trwały do lata tegoż roku).

Wyniki prac konfrontowano z zeznaniami świadków i z relacjami zainteresowanych rodzin. Zebrane w ten sposób informacje informacje zestawiano z zachowanymi imiennymi listami niektórych transportów wysłanych z Pawiaka. Pozwoliło to na ustalenie losu całych grup więźniów.

Przy pracach ekshumacyjnych pomagali uczniowie i mieszkańcy okolicznych wiosek.

W Palmirach wykryto 24 zbiorowe mogiły rozrzucone na przestrzeni 1,5 kilometra. Wydobyto z nich ponad 1700 ciał, z których tylko część zdołano zidentyfikować. W niektórych dołach ciała leżały warstwami.

Po zakończeniu ekshumacji w Palmirach przystąpiono do prac w innych rejonach:

lipiec 1946 r. - Lasy Chojnowskie (Stefanów)

wiosna 1947 r. - rejon Młocin

marzec – kwiecień 1947 r. - Szwedzkie Góry

maj 1947 r. - Wydmy Łuże, Wólka Węglowa, Laski

Na palmirskiej polanie, gdzie w 1948 r. utworzono cmentarz – mauzoleum, znajdują się obecnie szczątki 2115 ofiar mordów – Polaków i Żydów; w tym ok. 1700 z egzekucji w Palmirach, pozostałe z innych miejsc w Puszczy Kampinoskiej i z Lasów Chojnowskich. Tylko w nielicznych przypadkach rodziny podjęły decyzje o pochówku swoich bliskich na innych cmentarzach.

Nagrobków z tabliczkami imiennymi zidentyfikowanych osób jest 577. Znanych jest też 485 nazwisk osób, o których wiadomo, że zginęły w Palmirach, ale ich ciał nie zdołano zidentyfikować. O pozostałych szczątkach około tysiąca ofiar do dziś nic nie wiadomo. Na wielu nagrobkach widnieje tylko data egzekucji oraz nazwa miejsca, w której jej dokonano.

Kształt przestrzenny cmentarza opracowany został przez plastyczkę i architekta – Ewę Śliwińską, z pracowni profesora Romualda Gutta