Regresaron a Moral de Sayago, donde, en 1936, con el triunfo del Frente Popular, su tío Ángel Barbero Pascual fue nombrado vicepresidente de la junta rectora del ayuntamiento que presidía Guillermo Isidro Carrasco.

Estuvo recluida en la antigua cárcel de Segovia durante ocho años, durante los que, gracias al puesto que ocupaba en la recepción de paquetería, pudo sortear, en parte, la vigilancia penitenciaria e introducir paquetes, cartas, libros y otros efectos personales para las internas.

En 1949, protagonizó, junto con Tomasa Cuevas, María Salvo, Manolita del Arco, Soledad Real, Juana Doña y otras presas políticas, una huelga de hambre para reivindicar su dignidad y derechos como personas.

Él pudo salir antes y en 1950, cuando ella obtuvo la libertad, contrajeron matrimonio.

Luis Misis Herrero,[8]​ nieto de Palmira San Juan y de Juan Misis, la grabó durante dos años, viajó a Argentina, residió durante un tiempo en Bahía Blanca y visitó los lugares donde transcurrió la infancia de Palmira San Juan y habló con personas que aún la recordaban.