W drugiej połowie sezonu w klubie pojawił się Mohamed Sissoko, przez co stracił pewne miejsce w pierwszej jedenastce, ale udało mu się zaliczyć 32 występy w lidze i 4 w Pucharze Włoch.
Palermo W dniu 30 maja 2008 roku przeniósł się na stałe do Palermo. Nocerino został wyceniony na kwotę 7,5 mln euro. Zadebiutował w wygranym 3:1 meczu przeciwko Romie w dniu 13 września. Grał dużo, ale w pewnym momencie skończył jako rezerwowy, czasami krytykowany przez trenera Davide Ballardiniego. Zaliczył 33 spotkania (wszystkie w lidze), nie zdobył żadnego gola. Najczęściej grał obok Marka Bresciano, który jest bardzo ofensywny, przez co musiał się zająć defensywnymi obowiązkami.
W sezonie 2009-10, z Walterem Zenga jako trenerem, zaczął znowu regularnie w pierwszej jedenastce. W dniu 23 września 2009, w domowym meczu z AS Roma, zdobył swoją pierwszą bramkę dla Palermo. Jedynym innym celnym strzałem w tym sezonie był gol przeciwko Lazio 21 lutego 2010.
Wraz z przybyciem menedżera Delio Rossiego przejął zadania ofensywne biorąc pod uwagę fakt, że Mark Bresciano nie grał regularnie. Był także ustawiany na lewym skrzydle, gdy obrońca Federico Balzaretti szedł do przodu.