Okamžitě po mistrovství v polovině dubna 2016 se DeChambeau stal profesionálem a podepsal dlouhodobou smlouvu s Cobra-Puma Golf. O několik dní později debutoval v RBC Heritage v Jižní Karolíně a vyrovnal se na čtvrtém místě, kde vydělal přes 259 000 dolarů. Rozhodnutí stát se profesionálem znamenalo ztrátu jeho výjimky z US Open
v Oakmontu a v Royal Troon, ale kvalifikoval se na US Open, vyrovnal se na patnáctém místě a vydělal přes 152 000 dolarů, a zlepšil své světové hodnocení na 148. Navzdory silnému startu, DeChambeau nezískal dostatek bodů, aby se kvalifikoval na PGA Tour 2017, ale kvalifikoval se do Web.com Tour Finals. Podařilo se mu získat svou kartu přes finále, díky vítězství v DAP šampionátu. Dne 16. července 2017 získal DeChambeau své první vítězství na PGA Tour, když vyhrál John Deere Classic jedinou ránu nad Patrickem Rodgersem. V závěrečném kole získal 65 bodů, aby získal svůj první titul ve svém 40. startu na turné. Vítězství předcházejícího týdne získalo DeChambeauovi místo v 2017 Open Championship, kde mu po kole 76<unk>77 (+13) chyběl výběr. V roce 2017 daroval americkému prezidentovi Donaldovi J. Trumpovi golfové hole v hodnotě 750 dolarů.