二零一六年，慈文传媒正式启动了新一轮的艺人招募计划，陈宥维在规模达万人以上的选拔活动中表现优异，最终成功签约，成为该公司旗下艺人。次年，他参与了进阶式培训综艺《超次元偶像》，接受了系统而全面的演技、声乐与舞蹈三方面的综合训练。同年五月，他报名参加了由秦岚、聂远等人主演的大型古装宫廷剧《延禧攻略》的演员海选，凭借其潜力顺利通过了初选，进入复试阶段。六月十四日，他出席了电视剧《延禧攻略》的开机发布会，并在剧中饰演五阿哥永琪一角；这部剧集不仅是陈宥维个人演艺生涯的首部电视剧作品，也于二零一八年七月十九日在爱奇艺平台正式上线播出。到了十一月，他参演了个人首部现代职场言情剧《浪漫星星》，该剧于二零一八年十二月五日在腾讯视频播出；与此同时，他还在快穿题材的网络单元剧《炮灰攻略》中，饰演了第一单元里一位清冷寡言、不谙世事的千年僵尸少年容离，展现了他对不同角色的初步尝试。 二零一八年四月二十三日，一部美食题材的古装言情剧《萌妻食神》于腾讯视频播出，陈宥维在剧中饰演了角色赫连景。同年十月二十二日，古装爱情剧《双世宠妃》的续作《双世宠妃Ⅱ》在腾讯视频上线，他在剧中扮演了神秘谋士流觞，这个角色为了守护曲小檀，尽心竭力地辅助八王爷与各方强敌周旋，虽然屡次建立功勋却始终难以获得八王爷的完全信任，人物层次颇为丰富。十二月，他以训练生身份参与了爱奇艺青年励志综艺节目《青春有你》的录制。 二零一九年一月二十一日，他参加的偶像男团竞演养成类真人秀《青春有你》在爱奇艺播出，经过多轮竞演，陈宥维最终以第八名的成绩脱颖而出，成为男子演唱组合UNINE的成员之一，由此正式出道。五月六日，他随UNINE组合推出了首张音乐EP《UNLOCK》。五月九日，组合参与录制的团体综艺《UNINE蹦吧》在爱奇艺播出。此后，组合还举行了“UNINE FAN MEETING TOUR ‘RUN TO U’”全国巡回见面会，与粉丝进行了广泛互动；十月十二日，他参加了青春体娱跨界类型节目《超新星全运会第二季》。十月十七日，他随组合为都市情感剧《没有秘密的你》演唱了片头曲《Always in love》。十月二十一日，组合推出了第二张EP《UNUSUAL》，其中收录了包括《租辆大巴去月亮》、《SET IT OFF》以及《海水不下坠（Butterfly）》在内的共计三首歌曲。十二月十六日，他为青春励志校园网络剧《闪光少女》演唱的片尾曲《一次一点点》正式发布。十二月三十一日，他随组合登上了湖南卫视的跨年演唱会舞台，表演了歌曲《Set it off》。 进入二零二零年，一月十一日，他参与录制的“我要上春晚”特别节目《直通春晚》在中央电视台综艺频道播出，随组合演唱了歌曲《龙拳》；同日，在新浪微博之夜活动中，UNINE组合获得了微博年度进取团体的荣誉。一月十八日，他随组合发布了单曲《摇啊摇》。一月二十三日，他随组合与演员马苏一同在央视综艺频道的特别节目《东南西北贺新春》中，共同献唱了歌曲《丰收进行曲》。五月五日，在江苏卫视举办的“聚划算百亿补贴55盛典青春选择之夜”中，他随组合挑战了将《少年》与《极乐净土》风格相结合的混搭舞曲表演。五月六日，随组合发布了成团一周年的纪念专辑《U-Night Flight》。七月二十日，他与夏瀚宇、何昶希共同为电竞题材网络剧《穿越火线》合唱的插曲《Hi少年》正式上线。八月，他担任了爱奇艺萌娃课业教育陪伴式综艺《亲爱的小课桌》的常驻嘉宾。九月三十日，其所在组合UNINE的解散纪念EP《UNFORGETTABLE》正式上线。十月二日，他参与录制的角色竞演类真人秀《演员请就位第二季》在腾讯视频播出。同月，在发布了毕业合照后，UNINE组合正式宣告解散。十二月，他与徐艺洋合作主演了都市情感剧《时光与你别来无恙》，在剧中饰演大学生姜颠；十二月三十一日，他参加了《2020-2021湖南卫视跨年演唱会》，与沈梦辰、梁田、靳梦佳、刘烨一同合唱了歌曲《秋天的第一杯奶茶》。 二零二一年二月十九日，陈宥维参演的都市科幻剧《你好，安怡》播出，他在剧中饰演计算机系大二学生乔远。七月二十六日，他主演的现代都市情感剧《时光与你，别来无恙》在爱奇艺上线，继续饰演学霸姜颠一角。十二月五日，他参与录制的节目《哎呀好身材第三季》在芒果TV播出。 二零二二年一月二十九日，他与辛云来、芦芳生合作主演的青春校园剧《我要和你做兄弟》开播，他饰演的叶晓文是高阳的异姓兄弟，展现了深厚的兄弟情谊。四月二十九日，他特别出演的青春爱情电影《我是真的讨厌异地恋》上映，在片中饰演大学吉他社社长赛赫；这也是陈宥维个人的电影处女作。六月十五日，他主演的都市情感剧《遇见·璀璨的你》播出，在剧中饰演新人演员思达。八月六日，他参演的情景喜剧IP孵化真人秀《开播！情景喜剧第二季》正式播出。 二零二三年十月二日，他主演的古装悬疑剧《虎鹤妖师录》在爱奇艺播出，在剧中饰演王羽千。十月八日，他为电视剧《虎鹤妖师录》演唱的推广曲《暗里寻光》的MV版本上线。十一月二十八日，他参演的古装剧《一念关山》播出。 二零二四年二月十日，他参加了《百花迎春——中国文学艺术界2024春节大联欢》，并表演了节目《和你一样》。十月十三日，他参与的节目《开播！短剧季》播出。 二零二五年四月二十八日，他参演的电视剧《淮水竹亭》播出，饰演李自在。六月六日，他参演的电视剧《临江仙》播出。八月一日，他参演的电视剧《定风波》播出。十月二十五日，他参演的电视剧《天地剑心》播出。十一月二十九日，他参加的节目《笑有新生》在中央电视台综艺频道播出。
陈宥维在高等教育阶段进入浙江理工大学，主修服装表演专业，系统地学习了相关领域的知识与技能。除了专业课程之外，他还积极培养个人才艺，掌握了舞蹈和吉他等多种表演技能，展现出全面的艺术素养。在校求学期间，因其积极向上的表现，他曾荣获“5.4好青年”奖项，这在一定程度上体现了他在校园生活中的优秀品质。2025年12月17日，部分娱乐媒体发布报道，公开了陈宥维疑似处于恋爱关系的画面。在流传的相关视频资料中，可以看见陈宥维与一位身着粉色裙装的女性同时出现，两人在路口等待交通信号灯时，他轻轻用手指戳了戳对方的腹部，互动显得较为亲密。随后，他们共同搭乘出租车前往一家餐厅就餐，餐毕之后又并肩携手在街头漫步，并且一同进入商场悠闲购物，整个过程中两人的举止自然，关系显得颇为亲近。
二零一七年十月二十九日，斯柯达环法上海巅峰赛于上海世博园区内的中华艺术宫前正式拉开帷幕。青年艺人陈宥维以环法中国赛青年大使的身份受邀出席本次活动，在赛场上以其充满活力的举止与阳光健康的形象，吸引了众多关注。随后在二零二零年十月十五日，陈宥维再次以文化志愿者的角色，投身于一项重要的公益文化活动。该活动由中央文明办、文化和旅游部以及中央广播电视总台共同策划发起，名为“央视频号·文化志愿者专列”，专列驶入广西壮族自治区，并在百色市乐业县驻足，通过现场直播的方式向广大观众推介当地丰富的文化旅游资源，旨在助力贫困地区的宣传与发展。此次活动同时也是《火车火车哪里开》系列直播的重要组成部分。进入二零二一年七月，当河南省遭遇特大暴雨灾害时，陈宥维亦积极履行社会责任，向灾区捐赠了二十万元人民币，用于支援当地的紧急救援与灾后重建工作。
陈宥维凭借其出众的外形条件、优异的学习成绩以及多样的艺术才艺，在公众视野中脱颖而出，更因其干净清新的独特气质，被广大粉丝亲切地称赞为拥有一张令人心动的“初恋脸”。他不仅拥有修长的双腿、精致的小脸和极高的颜值，风格上既能展现帅气冷峻的一面，也能流露温暖甜美的气质，同时还具备良好的家庭教养与端正的人物品格。在《超次元偶像》这档节目中，当面对王嘉尔极具感染力的舞台表现时，陈宥维毫不退缩，选择正面迎战，充分展现了其沉稳的舞台心态与不怯场的勇气。特别是在一分钟的即兴对决环节中，他独立构思并表演了一段以离家求学、奋斗打拼为主题的话剧片段，这段创作别出心裁、情感真挚，不仅打动了现场观众，也赢得了何炅与何冰两位导师的明确肯定与赞赏。