2013 erschien Diehl zudem auf dem Debüt der Sängerin Cécile McLorin Salvant, "WomanChild", mit der er bereits zuvor zusammenarbeitete, dann mehrfach auf Welt-Tournee ging und diese auf deren Alben "For One to Love" (2015; Grammy) und "Dreams and Daggers" (2016, Grammy) begleitete. Diehl fungierte weiterhin von 2014 bis 2015 als musikalischer Leiter in der Reihe "New Orleans Songbook" des Lincoln Center. 2014 war er an der New Yorker Premiere der Piano-Etüden von Philip Glass beteiligt. 2015 veröffentlichte er sein drittes Studioalbum "Space Time Continuum", unter anderem mit den Gästen Benny Golson und Joe Temperley.