Os corpos frutíferos do Gymnopilus cyanopalmicola têm chapéus amarelos, convexos a planos, de 5 a 10 cm de diâmetro, com escamas fibrilosas que são eretas perto do centro e aderentes perto da margem. As lamelas são apertadas, ventricosas, com ligação adnata a decurrente. O caule mede 40-210 mm de comprimento por 4-21 mm de espessura, cilíndrico, fibriloso, afunilando na base nos corpos frutíferos maiores. Tem cor branca-amarelada, e fica roxo, vermelho-escuro ou marrom-escuro quando é machucado ou seco. O estipe tem um anel membranoso amarelo-branco conspicuo, mas que logo desaparece. A trama do píleo é amarela clara, semelhante à cor do chapéu. O odor é fúngico. Os esporos verrucosos são elipsoides a oblongos, amigdaliformes, com parede espessa, sem poro de germinação e placa, mas têm uma depressão supra-hilar. Eles geralmente medem 8,0 - 8,8 (-11,2) x 5-6 (6 - 8) μm. São dextrinóides, castanho-alaranjados em KOH, não metacromáticos, e têm ornamentação cianofílica. As basídias são claras a amareladas, com quatro esporos, 26,4 - 37,5 x 6,4 - 7,7 μm, cilíndricas a clavadas, e restritas no meio, com sterigmata 3,2-4,8 μm de comprimento. As bases das basídias têm conexões de grampos. As cistídias na borda das lamelas (cheilocistídeos) são claras a amareladas, às vezes com conteúdos granulosos amarelo-escuros, estreitamente lageniformes com ápice subcapitado a capitado, e têm dimensões de 21,6-28 x 6,4-7,6 μm, com um ápice de 4,8-7,2 μm. A base dos cheilocistídeos tem conexões de grampos. As Pleurocistídias (cistídias na face da lamela) são extremamente raras. Quando presentes, são claras a amareladas, utriformes, 21,6-26 x 7 μm, com um ápice obtuso a subcapitado que tem um diâmetro de 3,4-5,6 μm. A trama himenofórica é subparalela, clara a amarelada, com hifas de 3,4 - 14,7 μm de diâmetro e muitas gotas refrativas. O sub-himenium é celular e claro, com alguns elementos inflados alongados. A trama do píleo é amarelada a marrom, radial, com zonas entrelaçadas perto do píleo e hifas de 4,8 - 8,7 μm de diâmetro, com paredes de 0,5 a 2,5 μm. A cutícula do chapéu é um cutis com hifas prostradas. As escamas são um tricoderma com hifas septadas de 7,2 a 23,5 μm de diâmetro, com conexões de grampos e pigmento marrom-amarelado incrustado em faixas. Pileocistídias estão ausentes. As caulocistídias são estreitamente lageniformes a estreitamente utriformes, 31 - 44 x 5,6 - 11 μm, com ápice capitado a subcapitado de 3 - 7 μm.
