6 iyun 1599-cu ildə portuqaliyalı bir Yəhudi olan vəkil ata (Juan Rodríguez de Silva) ilə zadəgan bir ailədən gələn ananın (Jerónima Velázquez) ilk oğlan övladı olaraq dünyaya gəldi. O dövrdə İspaniyada ailənin ilk oğlan övladının ananın qızlıq soyadını alması ənənə olduğundan, Velaskes soyadını aldı. Dieqo Velaskes dil öyrəndi, fəlsəfə oxudu, rəsm dərsləri aldı. İlk rəsm müəllimi məşhur rəssam Francisco de Herrera idi. Uzun tüklü fırçalarla rəsm çəkməyi böyük ehtimal ki, ondan öyrəndi. Velaskes, sərt təbiətli yaşlı bir rəssam olan Francisco de Herrera ilə bir ilə yaxın müddətdə çalışdıqdan sonra, 12 yaşında olarkən, daha pis rəssam lakin daha yaxşı müəllim olan Francisco Pacheco'nun şagirdi oldu. Beş il onunla işlədi. Müəllimi Sevilyadakı sənət adamlarına yaxın olduğundan, Velaskes dövrün ədəbiyyat və sənət dəyişkənliklərini yaxından təqib etməyə başladı və gələcəkdə saraya girməyində müəlliminin köməyi oldu. Rəssam olaraq qısa zamanda məşhur oldu. 17 yaşında belə olmayan Velaskes şəhər rəssamları lojasına qəbul edildi. "Saka" o günlərdə, Sevilyada çəkdiyi rəsmlərdəndir.

1618-ci ildə müəlliminin qızı Juana Pacheco ilə evləndi. İki qızları oldu. Böyük qızları Francısca de Silva Velaskes Pacheco (1619–1658), məşhur rəssam Juan Bautista Martínez del Mazo ilə evləndi. Kiçik qızları isə hələ körpə ikən öldü.

Taxta IV Filip keçdikdə, rəhbərliyi Kont-Dük Olivaresa verib, özü də rəsm sənətinə sıx maraq göstərdi. Bu dövrdə Velaskes Saraya Kral ilə tanış olmağa çağırıldı amma lazımı marağı görməyib Sevilyaya geri qayıtdı. Aylar sonra Saraydan rəsmi bir dəvət alaraq Kralın bir portretini çəkdi, bu əsər IV Filip tərəfindən çox bəyənildi və Velaskes saray rəssamlığına təyin edildi. 1623-cü ildə Velaskes, ailəsiylə birlikdə Madridə köçdü. Kral IV. Filipin dostluğunu qazanan Velaskes, həyatının sonuna qədər də ondan kömək gördü. Velaskes yaşadığı müddət ərzincə, sarayın tək böyük rəssamı oldu.

1628-ci ildə Flamand rəssam Peter Paul Rubens Madridə gələndə, Kral Filip bu böyük sənətçiyi İspaniyadakı sənət əsərlərini gəzdirmək vəzifəsini Velaskesə verdi. Yeddi ay ərzində bu diplomatik vəzifəni boynuna götürən Velaskes rəssam Rubensi çox təqdir etsə də, öz rəsmləri onun təsiri altında qalmadı. Növbəti il Kral italyan əsərlərini və sənətçilərini görməyi çox istəyən Velaskesi İtaliyaya göndərdi. Bir il yarım davam edən bu səyahət zamanı Kral, rəssamın aylıq maaşını kəsmədiyi kimi, yol pulunu da özü ödəmişdi. Sənətçi orada Mikelancelo, Rafael kimi İtalyan rəssamlarının əsərlərini kopya edərək işlədi, o vaxt özü üçün bir neçə rəsm də çəkdi.

1631-ci ildə Madridə qayıdan Velaskes, Kral Filipin sarayında rəssamlığa davam etdi. Kralın, kral ailəsinin, Saraydakı portretlərini çəkdi. Mövzusunu tarixdən alan "Bredanın təslim olması" ilə dini rəsm olan "Çarmıxa çəkilmə" də o günlərdə çəkdiyi məşhur rəsmlərdəndir. İspaniyada bir sənət akademiyası qurulmasına qərar veriləndə, Velaskes əsər satın almaq üçün ikinci dəfə İtaliyaya göndərildi. Həmin vaxt Roma Papası olan X İnnokenti sənətçini çox yaxşı qarşılayaraq bir portretini çəkdirdi. 1650-ci ildə çəkilən və "X İnnokentinin portreti" adlanan bu əsər, rəssamın yeni bir sənət axtarışında olduğunu göstərən ilk əsər olduğu üçün əhəmiyyətlidir və müəllifin ən məşhur əsərlərindən biri sayılır. 1651-ci ildə İspaniyaya qayıdan Velaskes yenidən saray rəsmlərinə başladı. Bunlar arasında ən məşhuru kiçik şahzadə Marqarita Mariyanın "Las Meninas" adlı tablosudur.

1659-cu ildə Filip, Velaskesə "cəngavər" titulunu verdi. Bu titul onu inkvizisiya təzyiqindən qurtararaq rahat-rahat işləməsini təmin etdi. 1660-cı ildə İspan şahzadəsi Maria Teresa ilə Fransa Kralı XIV. Louisin toy hazırlıqlarına nəzarət etdi. Toyu sənət cəhətdən zənginləşdirdi. 26 İyunda Madridə qayıtdı, 31 iyulda xəstələndi. Bu xəstəlikdən xilas ola bilməyərək 6 avqust 1660-cı ildə, 61 yaşında ölən sənətçi böyük bir mərasimlə San Juan Kilsəsinin bağçasına dəfn edildi. O dəfn edilərkən Kral "artıq mən məhv oldum" deyərək ağladı. Həyatı boyunca rəssamı səssiz bir kölgə kimi izləyən arvadı, ölümündən çox qısa müddət sonra, rəssamın öldüyü otaqda öldü və sonra ərinin yanına basdırıldı. Sevilyada rəssamın xatirəsinə tikilən abidənin altında "həqiqətin rəssamına" yazılmaqdadır.

İncəsənət həyatının Sevilyada keçən ilk dövründə bodeqon növü əsərlər çəkdi. Bu növ, ümumiyyətlə mətbəxdə olan əşyaların, yemək və içkilərin insan fiqurları ilə birlikdə təsvir edildiyi, insan fiqurlarının gündəlik həyatın içindəki təvazökar insanların içindən seçildiyi bir rəsm növüdür. "Tavada Yumurta Bişirən Qadınlar" bu növdə əsərlərinin ilk nümunələrindəndir. Velaskes, təxminən on ilə qədər bu cür əsərlər çəkdikdən sonra, Madriddə saray rəssamı olduğu dövrdə portretlər çəkdi. Amma portreti heç bir zaman insan rəsmindən ibarət olaraq görmədi. Rəsmini çəkdiyi Kralı ya da Kraliçanın yanına mütləq bir ağac ya da it kimi bir obyekt əlavə etdi, bodeqonlardan gələn vərdişlərini bu portretlərdə əks etdirdi.

Ən məşhur əsəri "Baxıcılar" (1656/57) adını daşıyır. Bu əsər dünya rəssamlıq tarixində kətana çəkilmiş ilk üç ölçülü rəsm əsəridir. Rəssam portretdə bütünü ilə görünür, Kral və Kraliça isə otağının arxa hissəsindəki aynada müəyyən naməlum görünüşləri var. Rəssamın sağ tərəfində beş yaşındakı Şahzadə Margarita maraqla ana və atasına baxır, baxıcısı isə onunla maraqlanmaqdadır. Şəkildəki fiqurlar duruşlarının tam hərəkətə çevriləcəyi anda göstərilmişlər. Bir rəvayətə görə Velaskesin ölümündən sonra Kral bu portret ilə onun otağına girmiş və başında, əsərdə rəssamın sinəsində görülən qırmızı xaçı çəkmişdir. Bu xaç Santiago cəngavərlərinin simvoludur. Bu şəkil sonrakı dövrlərdə Velaskesin ilk Kubist olduğunun iddia edilməsinə gətirib çıxarmışdır.