Bereits während ihrer Schauspielausbildung in München war Diana Marie Müller bei den Salzburger Festspielen und an den Münchner Kammerspielen zu sehen und wurde mit der Produktion der Theaterakademie August Everding "Auf dem Land" in der Regie von Moritz Schönecker zum Körber Festival am Thalia Theater Hamburg eingeladen. Sie lebt in München und ist seit vielen Jahren auf einer Vielzahl an Bühnen im deutschsprachigen Raum zu erleben, darunter am Staatstheater Nürnberg, am Ohnsorg Theater Hamburg, am Theater Oberhausen, Theater Bielefeld, den Landestheatern Salzburg und Linz und in Berlin an der Volksbühne, den Sophiensälen, TD und Ballhaus Naunynstraße. Künstlerische Zusammenarbeiten u.a. mit Isabelle Redfern und Ute Pliestermann, Karin Boyd, Nadja Loschky, Philipp Moschitz, Katharina Stoll, Michael Bogdanov und Astrid Großgasteiger.

Im Frühjahr 2023 war sie mit der Co-Produktion des Theaters Kiel und dem AdiShakti Theater Indien mit "Der Traum vom Wald" auf einer mehrwöchigen Gastspielreise in Tansania.

Seit 2022 spielt sie zudem in der vielfach ausgezeichneten Drei Schwestern Überschreibung "SISTAS!" an der Volksbühne am Rosa-Luxemburg-Platz Berlin, die 2023 u.a. zu den Mülheimer Theatertagen und zum Nachbarschaften Festival am Thalia Theater Hamburg eingeladen wurde und den Preis beim Festival Radikal jung in München gewann. 

Außerdem ist sie regelmäßig national und international in Kino (u.a. Berlinale, Filmfest München, Short Tiger Cannes) und Fernsehen (u.a. Tatort, SOKO, Die Kirche bleibt im Dorf) zu sehen und als Sprecherin in Lesungen im Literaturhaus und der Seidlvilla München zu erleben. Sie leiht ihre Stimme anspruchsvollen ARTE-Produktionen und synchronisierte auch erfolgreiche Streaming-Formate wie Game of Thrones, Black Mirror, u.a.

Diana Marie Müller arbeitet immer wieder auch spartenübergreifend, kollektiv und intersektional und engagiert sich seit Gründung der "Bühne für Menschenrechte" im Jahr 2011, um auf weltweite Verletzungen der Menschenrechte aufmerksam zu machen.