Quatre fois médaillés d’or aux Championnats du monde et trois médailles d’or olympiques ont couronné la carrière du plongeur chinois.

A l’origine, Xie excellait à la plateforme de 10 m et son partenaire était Chen Aisen, l’un des meilleurs spécialistes mondiaux. Cependant, en raison d’une grave blessure en 2012, il a commencé à se concentrer davantage sur le tremplin.
En 2018, Xie a participé à sa première épreuve de Coupe du monde organisée à Wuhan et il a remporté une médaille d’or au 3 m synchro en partenariat avec Cao Yuan, ainsi qu’une médaille d’or dans l’épreuve individuelle de 3 m. Son aventure olympique pouvait commencer.

Aux Jeux olympiques de Tokyo 2020, Xie a remporté l’or au tremplin de 3 m. Il a marqué plus de 85 points à chacun de ses six plongeons pour atteindre un score total de 558,75 et a battu le record olympique masculin du tremplin de 3 m. Il s’est également associé à Wang Zongyuan dans l’épreuve masculine de 3 m synchro et le duo a remporté l’or.

Après les Jeux olympiques de Tokyo, Xie a annoncé sa retraite de l’équipe nationale chinoise de plongeon avant de revenir à la compétition deux ans plus tard après avoir passé son temps à terminer une maîtrise et à participer à l’entraînement des jeunes.

Aux Jeux olympiques de Paris 2024, Xie remporte à nouveau l’or à l’épreuve du tremplin de 3 m avec un score de 543,60, surpassant son compatriote, Wang Zongyuan, qui remporte l’argent.