Diego nació en el pueblecito de san Nicolás del Puerto, en la diócesis de Sevilla. Sus padres eran pobres. Cerca de San Nicolás había un santo sacerdote ermitaño; Diego consiguió que le admitiese por discípulo, a pesar de que era aún muy joven y, desde entonces empezó a imitar las austeridades y prácticas de devoción de su maestro. Juntos cultivaban un pequeño huerto y trabajaban en la manufactura de cucharas, tenedores y otros utensilios de madera. Al cabo de algunos años, Diego tuvo que volver a su casa; pero poco después, tomó el hábito de hermano lego en un convento de los frailes menores observantes, en Arrizafa. Después de su profesión, los superiores le enviaron a la misión de su orden en las Islas Canarias, donde trabajó con éxito en la instrucción y conversión del pueblo. En 1445, fue nombrado guardián del convento de Fuenteventura, que era el principal de las Islas Canarias, aunque sólo era hermano lego. Cuatro años más tarde, volvió a España y vivió con gran fervor y recogimiento en diversos conventos de los alrededores de Sevilla.
En 1450, se celebró un jubileo en Roma. Como la canonización de san Bernardino de Siena tuvo lugar ese año, muchos franciscanos acudieron a la Ciudad Eterna. Diego, que acompañó allá al P. Alonso de Castro, le atendió durante una peligrosa enfermedad. La diligencia con que asistió al enfermo, llamó la atención de sus superiores, quienes le confiaron el cuidado de la enfermería del convento de Ara Coeli, donde había muchos frailes enfermos. San Diego desempeñó ese oficio durante tres meses, y se dice que restituyó milagrosamente la salud a varios enfermos. Los trece años que le quedaban de vida los pasó en España, sobre todo en los conventos castellanos de Salcedo y Alcalá.
En 1463, hallándose en Alcalá, le sobrevino su última enfermedad. Cuando estaba ya moribundo, pidió una cuerda como las que usan los franciscanos para ceñirse, se la echó al cuello, tomó en sus manos el crucifijo, y pidió perdón a todos sus hermanos. En seguida, fijando los ojos en el crucifijo, repitió con gran ternura las palabras del himno de la cruz: «Dulce lignum, dulces clavos, dulce pondus sustinent» y entregó apaciblemente el alma a Dios. Era el 12 de noviembre. En vida, se le atribuyeron ya varios milagros que se multiplicaron después de su muerte. Felipe II, que obtuvo un milagro por intercesión del hermano Diego en favor de su hijo, solicitó su canonización. Esta tuvo lugar en 1588.
No existe, al parecer, ninguna biografía contemporánea de San Diego, pero las diversas crónicas franciscanas de fechas posteriores proporcionan abundante información. Por ejemplo, el padre Marco de Lisboa (+ 1591), dedica una amplia sección en su obra a san Diego (véase la traducción italiana (1591), vol. III, fol. 155 y ss.). Entre las biografías propiamente dichas, debemos mencionar la de Moreno de la Rea, Vida del Santo Fray Diego (1602), así como dos breves esbozos de fechas más recientes, por Berguin y Chappuis, escritos en francés en 1901 y otra biografía breve en italiano, por A. Gioia (1907). La canonización de san Diego (1588), fue motivo de grandes fiestas en España. En el Museo Británico se conservan uno o dos folletos con los panegíricos que se pronunciaron en aquella ocasión.