O jovem Diogo Cornélio não vai continuar no plantel de seniores do Sporting da Covilhã, seguindo para o Benfica Castelo Branco. Era considerado o mais promissor jovem vindo das camadas jovens para agarrar um lugar no plantel principal.
Fez grande parte da sua formação no clube, com algumas épocas também na ADE e no Bairro Valongo, mas foi nos serranos que jogou sempre desde que é sénior: primeiro na equipa B e desde 2021 no plantel principal. Em 2021/2022 teve pouco espaço e fez apenas 1 jogo, mas na última época foi ganhando minutos e utilização, incluindo com a chegada de Alex Costa a treinador da equipa serrana, tendo feito no total 18 partidas e um golo. Esta época foi anunciado pela direção do clube a presença de alguns jovens da formação no plantel principal e Cornélio surgiu automaticamente como o maior rosto desse processo: já com experiência na II Liga, utilização crescente e cada vez maior maturidade e confiança.
Chegou a participar em duas das vitórias da equipa esta temporada, tendo disputado 44 minutos, mas com a chegada de novos reforços já com a época a decorrer, foi perdendo espaço nas convocatórias de Alex Costa, acabando agora por sair na procura de maior utilização, importante neste momento de afirmação, no Benfica Castelo Branco, no Campeonato de Portugal. Tudo indica que esta saída significará que nenhum jovem da formação serrana venha a ser utilizado com regularidade pela equipa principal na Liga 3.