W 1945 roku został członkiem zwyczajnym Akademii Ateńskiej. Powrócił także do polityki, zostając członkiem piątego oraz szóstego rządu Temistoklisa Sofulisa, trwającymi odpowiednio od 20 stycznia do 14 kwietnia oraz od 14 kwietnia do śmierci premiera w dniu 24 czerwca 1949 roku; pełnił w nich funkcję ministra bez teki oraz wicepremiera Grecji. Po śmierci Sofulisa król Paweł I Grecki zlecił pozostającemu jeszcze na stanowiskach ministra i wicepremiera Diomidisowi sformowanie nowego rządu, którego zaprzysiężenie miało miejsce 30 czerwca 1949 roku; 5 stycznia następnego roku Diomidis podał się do dymisji. Zmarł dnia 11 listopada 1950 roku w Atenach.
Po II wojnie światowej jego dom pełnił funkcję siedziby Żandarmerii Greckiej, a w latach 1975–2011 w budynku mieściła się siedziba Nowej Demokracji. Aktualnie budynek należy do jednej z greckich organizacji non-profit.
Zgodnie z testamentem, majątek Diomidisa został przekazany Uniwersytetowi Narodowemu im. Kapodistriasa w Atenach, który z kolei przeznaczył te fundusze na budowę ogrodu botanicznego w Chaidari, nazwanego na cześć jego oraz jego żony. Powierzchnia kompleksu wynosi 1,86 km² (co czyni go największym ogrodem botanicznym w Grecji) i rośnie na nim ponad 2,5 tys.