Do Rzymu dotarł 22 listopada 1550 i brał udział w przygotowaniu drugiego zjazdu soboru, który rozpoczął się 1 maja 1551. Z powodu innych zajęć dotarł do Trydentu z opóźnieniem 27 lipca, prawie trzy miesiące po jego rozpoczęciu. Jego argumenty o eucharystii przedstawione 8 września zadecydowały o przebiegu 13. sesji. 11 października został ogłoszony Dekret o sakramencie eucharystii. Później zaczął opracowywać zagadnienie pokuty i ostatniego namaszczenia, które razem z Salmerónem przedstawili 20 października. Doświadczył wtedy problemów ze zdrowiem, ale po rehabilitacji już 7 grudnia był w stanie przemawiać przez trzy godziny o mszy świętej jako ofierze. Sobór został zawieszony po raz drugi w kwietniu 1552 i Laynez udał się do Bassano del Grappa na rekonwalescencję, a później do Padwy.
Generał Towarzystwa Jezusowego Kiedy w 1556 umarł Loyola Laynez pełnił funkcję głównego wikariusza Towarzystwa. Z powodu sporów wewnętrznych i trudnych relacji z papieżem Pawłem IV zgromadzenie generalne Towarzystwa opóźniło się o dwa lata. Podczas zgromadzenia 2 lipca 1556 Diego Laynez został wybrany podczas pierwszego głosowania i został drugim w historii generałem Towarzystwa Jezusowego i pełnił tę funkcję przez dziewięć lat, do śmierci w 1565.