O jogador de 19 anos marcou cinco golos em 26 jogos pelos Lions esta época e foi contratado por cinco anos e meio, por 15 milhões de euros, valor que pode chegar aos 18 milhões, mediante objetivos.
No entanto, Esse não foi registado a tempo de defrontar o West Ham este sábado.
"Romain é o tipo de jogador que levanta multidões dos seus lugares - o tipo de jogador há muito associado ao sul de Londres e ao Crystal Palace - e todos no clube estão ansiosos por vê-lo brilhar em campo e realizar o seu excitante potencial", afirmou o presidente do Palace, Steve Parish.
O Crystal Palace, cujo estádio de Selhurst Park fica a apenas oito milhas do Millwall's Den, tem o hábito de contratar jovens estrelas da segunda divisão nos últimos anos.
Eberechi Eze e Adam Wharton tornaram-se jogadores da seleção inglesa no Selhurst Park, depois de se transferirem do QPR e do Blackburn, respetivamente.
O Crystal Palace ocupa a 15.ª posição na Premier League, oito pontos acima dos lugares de despromoção.