Viết tiếp cho đoạn này - Dielemans đã được chọn để thi đấu cho đội tuyển Hà Lan tại Thế vận hội Mùa hè 2016 ở Rio de Janeiro, bắn súng trong cả hai giải đấu cá nhân và đội. Đầu tiên, Dielemans đã có thể ghi được tổng cộng 634 điểm trong số 720 điểm tối đa để có được hạt giống thứ năm mươi tám đến giai đoạn loại trực tiếp, cùng với điểm số của đội của mình là 1.981 tích lũy từ vòng xếp hạng. Trong đội tuyển nam, Dielemans, cùng với đồng bào Van den Berg và Van der Ven, đã quyết liệt loại bỏ người Tây Ban Nha với tỷ số 5<unk>1 trong vòng mở màn, trước khi thua 2<unk>6 trước nhà vô địch cuối cùng Hàn Quốc trong trận tứ kết của họ. Trong cá nhân nam
Thêm vào đó, Dielemans đã chứng tỏ thách thức hơn trong nỗ lực lật đổ huy chương bạc London 2012 Takaharu Furukawa của Nhật Bản, đầu hàng trận ra mắt Olympic của mình trước thất bại ở vòng mở màn ở 1<unk>7.