Syyskuussa 2010 Afrikan Mestarien liigan voittanut TP Mazembe palkkasi N’Diayen päävalmentajakseen Diego Garzitton erottua tehtävistään. Joulukuussa 2010 hän johdatti Mazemben ensimmäisenä afrikkalaisjoukkueena seurajoukkueiden MM-kisojen loppuotteluun. Välierissä Mazembe voitti brasilialaisen Sport Club Internacionalin 2–0. Finaalissa N'Diayen suojatit hävisivät FC Internazionale Milanolle 3–0. Kotimaan sarjassa Mazembe voitti senegalilaisen opissa kaksi mestaruutta. Toukokuussa 2013 hän jätti paikkansa päävalmentajana ja siirtyi Mazemben tekniseksi johtajaksi.