Natural de Mafamude, Vila Nova de Gaia, Diogo de Macedo estudou Escultura na Academia Portuense de Belas-Artes (1911), onde foi discípulo do escultor Teixeira Lopes (1866-1942).

Viveu em Paris primeiro entre 1911-1914, frequentando na École des Beaux-Arts as aulas de Jean Antoine Injalbert (1845-1933) e, na Académie de la Grande Chaumière, as aulas de Antoine Bourdelle (1861-1929).

Regressou à capital francesa entre 1920 e 1926. Expôs regularmente a partir de 1912, individualmente e em grupo, em Portugal e no estrangeiro.

A título individual, expôs na Santa Casa da Misericórdia do Porto (1913, 1916, 1918 e 1924), na Galeria Bobone, Lisboa (1925) e no Secretariado Nacional da Informação (1960).

De entre as várias mostras coletivas que integrou, salienta-se a sua participação na Exposição Industrial Portuguesa (1923), Exposição dos Artistas Portugueses (1934), 25.ª Bienal de Veneza (1950) e na Exposição Universal e Internacional de Bruxelas – Pavilhão de Portugal (1958), na qual foi galardoado com a Medalha de Ouro.

Realizou várias encomendas públicas, como os três grandes relevos (A Dor, O Amor e o Ódio) e duas cariátides para o Teatro de São João (Porto, 1915) e as esculturas Tejo e Tágides, que integram a Fonte Monumental da Alameda Dom Afonso Henriques (Lisboa, 1939-1940).

Participou também em diversos concursos públicos, tais como o do monumento a Camões em Paris (1913, 3.º prémio) e o do monumento a José de Almeida (1933, 2.º prémio).

Comissariou várias exposições, como 5 Independentes, em que participou enquanto escultor (Lisboa, 1923), as designadas Exposições Metropolitanas (Luanda e Lourenço Marques, 1948) e a Semana Cultural Portuguesa em Santiago de Compostela (1949).

Dirigiu o Museu Nacional de Arte Contemporânea (MNAC, 1944-1959), foi Vogal do Conselho Superior de Belas Artes, do Conselho Consultivo de Obras Públicas, da Junta Nacional de Educação, da Comissão de Estética de Lisboa e da Academia Nacional de Belas Artes, onde também foi secretário.

Autor de diversa bibliografia publicada entre monografias, textos para catálogos de exposições e artigos em vários jornais e revistas nacionais e estrangeiros, entre os quais: Ocidente – Crónicas de Arte; Panorama; Presença; Atlântida; Boletim da Academia Nacional de Belas Artes; Jornal diário de Lisboa; Diário popular; Diário de notícias; The connoisseur e Contemporânea.

A obra plástica de Diogo Macedo encontra-se representada em várias coleções públicas, entre as quais no Centro de Arte Moderna da Fundação Calouste Gulbenkian, no Museu Nacional de Arte Contemporânea (Lisboa) e no Museu Nacional de Soares dos Reis (Porto).

Foi casado com Eva Botelho Arruda de Macedo (1926-1986).

O espólio de Diogo de Macedo, constituído pela correspondência, manuscritos, recortes de imprensa, fotografias e publicações periódicas relativas à sua atividade, foi doado, em 1987, à Fundação Calouste Gulbenkian e integra o acervo da Biblioteca de Arte.