DeChambeau muuttui ammattilaiseksi heti mestarien jälkeen huhtikuun puolivälissä 2016 ja allekirjoitti pitkäaikaisen sopimuksen Cobra-Puma Golfin kanssa. Hän debytoi ammattilaisena RBC Heritageissa Etelä-Carolinassa ja oli neljänneksi, ansaitsemalla yli 259 000 dollaria. Hän menetti vapautuksensa US Openista.
Oakmontissa ja Royal Troonissa, - mutta pääsi US Openin. Hän oli tasan 15. sijalla ja ansaitsi yli 152 000 dollaria. DeChambeau ei saanut tarpeeksi FedEx Cup -pisteitä, jotta hän voisi saada vuoden 2017 PGA Tour -kortin, mutta hän pääsi Web.com Tour Finals -turnaukseen. Hän onnistui ansaitsemaan korttinsa finaalien kautta DAP-mestaruuskilpailussa. 16. heinäkuuta 2017 DeChambeau voitti ensimmäisen PGA Tour -voittonsa voittamalla John Deere Classicissa yhdellä lyönnillä Patrick Rodgersia. Hän teki 65 kierroksen viimeisellä kierroksella voittaakseen ensimmäisen mestaruutensa. Voitto sai DeChambeaulle paikan vuoden 2017 avoimessa mestaruudessa, jossa hän jäi pois 76<unk>77 (+13) kierroksen jälkeen. Vuonna 2017 hän lahjoitti Yhdysvaltain presidentille Donald J. Trumpille golfmailoja, joiden arvo oli 750 dollaria.