La formación chilena había perdido en su cancha por 0-1 en la ida, resultado que dejaba a los brasileños con gran favoritismo.
Roberto Cerceda igualó la eliminatoria al aprovechar un balón que rebotó en la cruceta tras una falta directa, y Leonardo Valencia amplió para los visitantes con un remate desde fuera del área justo antes del descanso.
Alan Patrick logró de penalti el único tanto para el equipo carioca, mediada la segunda parte.
El Palestino se medirá en la instancia de los ocho mejores con el mejor del pulso entre el Deportivo La Guaira venezolano y el San Lorenzo argentino que se disputará mañana.