詳しくはわかりませんし、保証もできませんが、理論的にはできる様な気がします。
PC-98系の例えで申し訳ありませんが、Celeron300A搭載マシンなどでもCeleronの高クロックバージョンに無事パワーアップできた方もいらっしゃる様です。Celeronは倍率固定なので特に倍率設定なども気にする事なく、差し替えるだけで500MHzなら500MHzで駆動してくれると思います。　（FSB66MHz）
ただ、私は詳しくわからないので、もしご存じの方がいらっしゃいましたらフォローお願いします。　m(_　_)m

ちと乱入させていただきます。
まず
＞セレロンの333Mhz がSlot1に刺さっています。これをセレロン500or533Mhzを購入して
＞単純に差し替えればパワーアップするのでしょうか？
基本的には可能です。ここで何度か書いたのですが、私はDELLのDimensionXPS-RやDimensionVxxxcでCoppermineコアのPentiumIIIを載せました。
その経験から言いますと、Celeronの高クロック版に載せ変えても問題は無くそのまま使用できると思います。

但し、1つだけ問題がありました。Slot1>Socket370への変換アダプタによっては使えないものがあるということです。Celeron-500などを載せるのであればこの点に注意しましょう。
参考までに
・Microstar　MS-6905：認識せず（ボード自体は正常）
・Soltek　SL-02A+：使用可能（Coppermineで使用）
このような感じで宜しいでしょうか？

早速お答えありがとうございます。オーwildcatさんは、おなじDELLユーザーですね(^。^)
ぜひアドバイスお願いいたします。
変換アダプタに注意すれば出来そうですね。倍率の変更も気にしなくていいみたいですが、
BIOSはそのままでも平気でしょうか？wildcatさん（DELLの場合）
御存知でしたら教えてください。