Immediatament després del Masters a mitjans d'abril de 2016, DeChambeau es va convertir en professional i va signar un acord a llarg termini amb Cobra-Puma Golf. Va fer el seu debut professional dies després a l'Heritage RBC a Carolina del Sud i va empatar en quart lloc, guanyant més de 259.000 dòlars. La decisió de convertir-se en professional va significar la pèrdua de les seves exempcions a l'Open dels EUA
a Oakmont i Open Championship a Royal Troon, però es va classificar al U.S. Open, empatat en el 15è lloc per guanyar més de 152.000 $, i va millorar el seu rànquing mundial al 148. Malgrat el fort començament, DeChambeau no va guanyar prou punts de la Copa FedEx de no membres aquesta temporada per a qualificar-se per a una targeta del PGA Tour de 2017, però es va classificar per a les Finals del Web.com Tour. Va aconseguir guanyar la seva targeta a través de les finals, gràcies a una victòria al Campionat DAP. El 16 de juliol de 2017, DeChambeau va obtenir la seva primera victòria al PGA Tour guanyant el John Deere Classic per un sol cop sobre Patrick Rodgers. Va marcar un rondó de 65 en la ronda final per guanyar el seu primer títol en el seu 40è començament en la gira. La victòria de la setmana anterior, va guanyar a DeChambeau un lloc a l'Open Championship de 2017, on va perdre el tall després de rondes de 76<unk>77 (+13). El 2017, va regalar al president dels Estats Units, Donald J. Trump, clubs de golf valorats en 750 dòlars.