L’artista marchigiano, nato a Fossombrone nel 1621, elaborò ben presto uno stile originale che fonde elementi dell’ambiente urbinate e romagnolo con le suggestioni ricevute a Roma e a Venezia, dove si legò a Pietro Liberi. A Bologna, inoltre, fu influenzato dalla scuola dei Carracci e da un probabile incontro con il conterraneo Simone Cantarini. Attorno al 1650 giunse a Venezia, dove la sua arte ebbe grande fortuna grazie alla commissione di importanti opere pubbliche, come l’Adorazione dei Magi per S. Moisè e le pitture del coro di S. Giovanni Crisostomo. Nella città lagunare fu insignito dall’imperatore del cavalierato di San Giorgio e realizzò numerosi quadri di soggetto profano nei quali l’accademismo di matrice bolognese si colora di suggestioni venete e più propriamente neo-veronesiane. A palazzo Badoer dipinse un ciclo dedicato alle vicende e agli amori degli dei.
Particolarmente versato nella rappresentazione di temi mitologici, Diamantini fu anche eccellente incisore. Nel 1666 realizzò il frontespizio de L’inganno riconosciuto, libretto d’opera scritto da Camillo Contarini. Inoltre, una serie di circa sessanta incisioni tratte da pitture dell’artista giustifica la larga diffusione delle sue invenzioni. Nel corso della sua lunga attività Diamantini non perse mai i rapporti con la città natale, dove morì quasi cieco nel 1705.