Michael Zeno Diemer studierte ab 1884 an der Münchner Akademie unter Gabriel Hackl (1843-1926) und Alexander von Liezen-Mayer (1839-1898). Während seiner Studienzeit reiste er 1887 nach Venedig und 1888 an die Küste von Genua, La Spezia, Neapel und Capri. Besonders Marine- und Küstendarstellungen faszinierten ihn und machten ihn bekannt. 
1894 erhielt er den Auftrag für einen 1000m² großes Riesenrundgemälde, das die Schlacht am Bergisel vom 13.08.1809 zeigte. Es ist eines von 30 weltweit noch erhaltenen Panoramabildern aus dem 19. und frühen 20. Jahrhundert. 
1901 machte er die Bekanntschaft von Albert Ballin, dem Direktor der Reederei Hapag. Ein Jahr später reiste er regelmäßig als deren Gast auf Seereise. Unter anderem nach Skandinavien, Island, Spitzbergen, Ägypten und in die Türkei. 
In seinem Werk schuf er zahlreiche Landschaften und Marinebilder. Seine Vorliebe für das Gebirge lässt sich in all seinen Darstellungen wiederfinden. 
Aber auch Aufträge für die Abbildung von aktuellen Geschehnissen, wie der Landung des Zeppelins in München 1909, machen sein Werk aus.