Diego Centeno était né en 1516, à Ciudad Rodrigo, Province de Salamanque, en Castille et León. Il était passé aux Indes en 1535, lors de l'expédition de Felipe Gutiérrez à Veragua. En 1536, il passa au Pérou avec les troupes de Pedro de Alvarado, où il participa à la conquête et aux guerres civiles, pendant lesquelles il fut toujours fidèle aux troupes de la Couronne espagnole.
Il fut l'ennemi acharné de Francisco de Carvajal, le Démon des Andes, l'âme damnée des Pizarro. En 1538, il combattit aux côtés d'Hernando Pizarro contre Diego de Almagro. Il fut ensuite, à la bataille de Chupas en 1542, aux côtés de Vaca de Castro, contre Diego de Almagro el Mozo.
Il avait participé à la conquête de la région de Charcas (Bolivie) où il exploitait une mine d'argent. Il s'y retira après Chupas. En 1544, il fut alcalde de la ville de La Plata (Sucre actuelle). Lorsque le cice roi Núñez Vela fut vaincu et tué à Iñaquito, le 18 janvier 1546, Centeno, pousuivi par les pizarristes, dut se cacher pendant une année, auprès d'un curaca dans les montagnes. Il fut ensuite, parmi les vaincus à Huarina, le 20 octobre 1547, et parmi les vainqueurs à Jaquijahuana le 9 avril 1548.
En remerciement de ses services, il fut nommé gouverneur du Paraguay, lorsque les envoyés de Domingo Martínez de Irala eurent fait la jonction entre le Rio de La Plata et la Bolivie, mais il refusa la fonction, en raison d'une santé fragile.
Il mourut le 9 juillet 1549, empoisonné lors d'un banquet.
