Diplomato all'Accademia di Arte drammatica"Silvio D'Amico ", ha debuttato nel 1946 ne Il giardino dei ciliegi; dopo alcune esperienze nella rivista, è entrato a far parte del Piccolo Teatro di Roma, dove ha lavorato fino al 1951. Da allora si è orientato prevalentemente verso la carriera radiofonica (cominciata nel 1946 con la Rivista musicale) e televisiva (iniziata nel 1953, ancora nella fase delle trasmissioni sperimentali). La vera affermazione la ottiene con la partecipazione alle commedie musicali di Garinei e Giovannini ( Buonanotte Bettina, 1955-56; L'adorabile Giulio, 1957-58; Un trapezio per Lisistrata, 1958-59). Con Delia Scala e Nino Manfredi ha condotto nel 1959 una celebre edizione della trasmissione musicale Canzonissima, vincendo il Microfono d'argento come personaggio televisivo dell'anno. Mentre al fianco della moglie Bice Valori, sua compagna insostituibile dal 1952 fino alla morte, avvenuta nel 1980, Panelli ha partecipato a numerose trasmissioni televisive divertentissime, come Pep - Piccola Enciclopedia Panelli (1963), Speciale per noi (1971) e Ma che sera (1978). Ospite fisso delle principali trasmissioni televisive degli anni '60, come Studio Uno, ha portato i suoi personaggi - come il celebre Cecconi Bruno o Menelao Strarompi - anche in radio, in numerose edizioni di Gran Varietà. Fra le decine di pellicole interpretate, le più importanti sono Il conte Tacchia (di Sergio Corrucci, 1982), Splendor (di Ettore Scola, 1988) e Parenti Serpenti (di Mario Monicelli, 1991). L'ultima apparizione televisiva è stata nella fiction di Raiuno Pazza famiglia (1995) e in Pazza Famiglia 2 (1996), al fianco di Enrico Montesano. Personaggio fra i più popolari del piccolo schermo, Paolo Panelli è stato un attore comico che ha saputo seguire con le sue scenette ed i suoi personaggi quarant'anni di vita italiana. In teatro come in radio. In cinema come in televisione.