2016年，慈文传媒启动招新计划，陈宥维在万人选新活动中脱颖而出，从而签约了慈文传媒。

2017年，参加进阶式进击综艺节目《超次元偶像》，接受演技、声乐和舞蹈三方面综合培训。5月，报名参加由秦岚和聂远等主演的古装宫廷剧《延禧攻略》演员海选活动，并成功进入复试。6月14日，出席《延禧攻略》开机发布会，并在剧中饰演五阿哥永琪；而该剧也是陈宥维个人首部电视剧作品，并于2018年7月19日在爱奇艺上线。11月，参演个人首部现代职场言情剧《浪漫星星》，并于2018年12月5日在腾讯视频上线；同时，还在快穿题材网络单元剧《炮灰攻略》中，饰演一单元中的清冷寡言、不知世事的千年僵尸少年容离这一角色。

2018年4月23日，参演的美食题材古装言情剧《萌妻食神》在腾讯视频播出，在剧中陈宥维饰演赫连景。10月22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，陈宥维在在剧中饰演神秘谋士流觞，为了守护曲小檀，竭尽全力助八王爷与强敌周旋，屡立奇功却始终难以取得八王爷信任。12月，以训练生的身份参与录制爱奇艺青年励志综艺节目《青春有你》。

2019年1月21日，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，最终陈宥维以第八名的成绩成为UNINE成员之一正式出道。5月6日，随UNINE组合推出首张EP《UNLOCK》。5月9日，随UNINE组合录制的团综《UNINE蹦吧》在爱奇艺播出。之后，还举行了“UNINE FAN MEETING TOUR ‘RUN TO U’”全国巡回见面会；10月12日，参加青春体娱跨界类型节目《超新星全运会第二季》。10月17日，随组合演唱都市情感剧《没有秘密的你》片头曲《Always in love》。10月21日，随组合推出第二张EP《UNUSUAL》，收录《租辆大巴去月亮》、《SET IT OFF》和《海水不下坠（Butterfly）》共三首歌曲。12月16日，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》发布。12月31日，随组合在湖南卫视跨年演唱会中表演《Set it off》 。

2020年，主演都市情感剧《遇见·璀璨的你》。1月11日，参与录制的“我要上春晚”特别节目《直通春晚》在CCTV-3播出，随组合演唱《龙拳》；同日，在新浪微博之夜中获得微博年度进取团体荣誉。1月18日，随组合发布单曲《摇啊摇》。1月23日，随组合与马苏共同在CCTV-3特别节目《东南西北贺新春》中共同演唱歌曲《丰收进行曲》。5月5日，在江苏卫视“聚划算百亿补贴55盛典青春选择之夜”中，随组合挑战《少年》与《极乐净土》混搭舞曲。5月6日，随组合发布成团一周年专辑《U-Night Flight》。7月20日，与夏瀚宇、何昶希为电竞题材网络剧《穿越火线》合唱的插曲《Hi少年》发布。8月，担任爱奇艺萌娃课业教育陪伴式综艺《亲爱的小课桌》常驻嘉宾。9月30日，UNINE解散EP《UNFORGETTABLE》上线。10月2日，参与录制的角色竞演真人秀《演员请就位第二季》在腾讯视频上线。同月，其所属组合UNINE在发出毕业合照后正式解散。12月，与徐艺洋合作主演都市情感剧《时光与你别来无恙》，并在剧中饰演大学生姜颠。12月31日，在湖南卫视跨年演唱会上，与沈梦辰、梁田、靳梦佳、刘烨合唱歌曲《秋天的第一杯奶茶》。2021年2月19日，参演的都市科幻剧《你好，安怡》播出。