Formado no Sporting CP desde 2002 e treinado pelo seu pai, Chen Shi Chao, Diogo Chen é um dos garndes símbolos da formação do ténis de mesa Leonino. Com um perciurso brilhante na formação, tanto no clube como na selecção nacional portuguesa, Diogo venceu várias medalhas internacionais e títulos nacionais de jovens.
Estreou-se na equipa sénior em 2010, com catorze anos e integrou definitivamente a equipa principal do Sporting em 2012. Internacional português no mais alto patamar, sagrou-se campeão da Europa de equipas em 2014, num feito inédito para Portugal, tendo já vencido outras medalhas em provas de equipas ao serviço da selecção nacional. Saiu do Clube em 2017, para jogar no TTC Frickenhausen, da Alemanha e regressa agora a casa, após quatro épocas no Metz TT, de França.
Campeão nacional de seniores pelo clube do seu coração em cinco ocasiões, venceu ainda cinco taças de Portugal e cinco Supertaças. O regresso significou o retorno ao "berço", mas também a oportunidade de voltar a conquistar ainda mais títulos de Leão ao peito.