Diniz vertegenwoordigde haar vaderland viermaal op rij bij de Olympische Spelen: 2004 (Athene), 2008 (Peking), 2012 (Londen) en 2016 (Rio de Janeiro). Bij dat laatste toernooi werd de hoogste eindklassering behaald door de Braziliaanse nationale ploeg met de vijfde plaats. Haar grootste succes beleefde Diniz in 2013, toen ze met Brazilië de wereldtitel won in Servië.