V roce 2001 Dayana podepsala smlouvu s modelingovou agenturou Elite a předváděla ve Španělsku, Itálii, Francii, USA, Anglii, Řecku a Německu pro Versaceho, Roberta Cavalliho a další návrháře. []
Byla moderátorkou televizního pořadu "Relaxed" pro televizní síť E! Entertainment Latin America. . []
Zúčastnila se také páté série pořadu The Celebrity Apprentice (odpovídající dvanácté sérii The Apprentice), který moderoval Donald Trump.
Miss Venezuela 2007
Mendoza porazila 27 dalších kandidátek a 13. září 2007 v Caracasu vyhrála Miss Venezuela 2007 a stala se teprve druhou ženou reprezentující stát Amazonas, která zvítězila po Carolině Izsak v roce 1991.
Miss Universe 2008
Dayaně bylo pouhých dvaadvacet let, když byla 13. července 2008 korunována Miss Universe 2008 na přehlídce v Crown Convention Center v Nha Trangu ve Vietnamu. Stala se první vítězkou soutěže z Venezuely od vítězky Miss Universe 1996 Alicie Machado a stala se tak první venezuelskou Miss Universe v 21. století.
Miss Universe 2007 Riyo Mori ji korunovala diadémem v hodnotě 120 000 USD. Její výherní balíček zahrnuje hotovost, roční smlouvu na propagaci Miss Universe, cestování po světě, prestižní byt v New Yorku bez nájemného, luxusní byt a dárkovou tašku napěchovanou značkovými botami, šaty a kosmetickými produkty, stipendium 100 000 USD na dvouletý kurz na Newyorské filmové akademii a volný vstup do slavných módních domů a salonů krásy. Dayana laskavě strávila své roční kralování cestováním po světě, kde přednášela o humanitárních otázkách a propagovala osvětu týkající se HIV/AIDS.
Od června 2009 Dayana jako Miss Universe kromě mnoha cest po Spojených státech a návratu domů do Venezuely procestovala Indonésii, Singapur, Itálii, Vatikán, Španělsko, Francii, Nikaraguu, Ukrajinu, Českou republiku, Bahamy, Rusko, Salvador, Spojené arabské emiráty, Brazílii, Dominikánskou republiku, Portoriko, Bolívii, Argentinu, Rumunsko a Vietnam! Společně s Miss Universe 1969 Glorií Diazovou byla Mendoza vyslankyní dobré vůle venezuelské technologické firmy Smartmatic, aby poděkovala Filipínám za to, že firmě svěřily úspěch svých prezidentských voleb v roce 2010.