По легенде своё название посёлок получил от имени казака Максима Дия, который первый поселился на этом месте в 1755 году.
Д. И. Яворницкий называет географические достопримечательности Диёвки — Сичова-гора, балка Безпьята. Он приводит несколько легенд, связанных с местностью, где возникла Диёвка. Они довольно типичны: Сичова-гора названа от того, что там запорожцы «сильно вибивали ляхів; як було о́реш на цій горі, то все голови валяються»… Балка Безпьята, сейчас — Кринична, получила своё наименование от того, «що в нії плодяться було чорти безп’яті».
Население Диёвки также увеличилось после строительства Екатеринослава. В 1798 г. Диёвка получила статус государственной казённой слободы. Это значит, что её жители имели личную свободу и не были крепостными крестьянами.
В 1897 г. на всей территории Российской Империи проводилась Первая всеобщая перепись населения. «Списки сельских обществ и общин Екатеринославской губернии. Екатеринославский уезд» (1899) подают её результаты. В Диёвке было 1117 дворов и 6353 человек населения, в Сухачёвке — 346 дворов и 2104 человека.
В 1904 году в Диёвке, где уже были церковно-приходская и железнодорожная школы, земская управа соорудила ещё две. В 1913 году на средства общины построили больницу (ныне городская больница № 5 — ул. Большая Диёвская, 111).
В первые годы Советской власти Диёвка с окрестными селениями была выделена в отдельный Диёвский район, входивший в Екатеринославский округ. Диёвский район просуществовал до сентября 1926 года, когда был объединён с Лоц-Каменским районом в единый Днепропетровский район.