Мать Дианны де Леу была голландкой, и Диана выступала за Нидерланды, несмотря на то что родилась, тренировалась и по сей день живет в США.
Дианне де Леу стала чемпионкой Европы в 1976 году, чемпионкой мира в 1975 году и серебряным призёром Олимпиады в 1976 году. Её основными соперниками на протяжении всей карьеры были американка Дороти Хэмилл и Кристине Эррат (ГДР).
Она была выбрана лучшей спортсменкой Нидерландов в 1975 году, после победы на чемпионате мира (в произвольной программе выиграла благодаря необычному набору прыжков: шести каскадам и четырем двойным акселям, в том числе оригинальноу каскаду двойной аксель — ойлер — ойлер — риттбергер — двойной риттбергер). Затем была знаменосцем сборной команды страны за зимних Олимпийских играх 1976 года в Инсбруке. Короткую программу на музыку Сергея Прокофьева Де Леу выполнила чисто, все судьи выставили оценки 5,6—5,8, однако американский арбитр И.Макгован поставила крайне заниженные 5,3—5,2 (данный инцидент вошел в историю как пример крайне необъективного судейства, некоторые СМИ объясняли это местью судьи за то, что спортсменка, живя и тренируясь в США, представляла Голландию).
Де Леу в настоящее время работает тренером по фигурному катанию, вместе со своим мужем Дугом Чапменом, в Ледовом дворце города Вестминстера, штат Калифорния. Например, они тренируют участницу юниорского финала Гран-при сезона 2011—2012 Ванессу Лам.