Diomede Carafa nahm am Konklave 1559 teil, das Pius IV. zum Papst wählte. Ein Zeugnis seiner moralischen Integrität und des Vertrauens, das die Bevölkerung Roms zu Kardinal Carafa hatte ist es, dass bei den gegen die Carafa gerichteten Unruhen, die auf den Tod Papst Paul IV. folgten, die Insignien Diomede Carafas als einzige unangetastet blieben. Als zu jener Zeit die Carafas sich der Notwendigkeit gegenübersahen, die Unterstützung des zukünftigen Papstes zu gewinnen, um ihre Glaubwürdigkeit wiederherzustellen, unterstützte Diomede Carafa seine Familie und befürwortete vehement die Kandidatur von Kardinal Giovanni Angelo de’ Medici. Nachdem Kardinal de’ Medici als Pius IV. Papst geworden war, enttäuschte er jedoch die Hoffnungen seiner Unterstützer und setzte den Kampf gegen die neapolitanische Linie der Carafa fort, der auch Diomede Carafa angehörte. Dies gipfelte in einem Prozess, den der Papst gegen Carlo und Giovanni Carafa anstrengte. Kardinal Diomede appellierte vergeblich an den Papst, eine Wiederaufnahme des Verfahrens zuzulassen; die beiden Carafa wurden hingerichtet. Empört und beleidigt verließ Diomede Carafa daraufhin Rom und zog sich für eine Weile nach Tarent zurück. Wiederum trat er der Entscheidung des Papstes entgegen, den von Paul IV. 1524 gegründeten Theatinerorden aufzuheben und mobilisierte eine Reihe einflussreicher Persönlichkeiten zugunsten des Ordens.