Grâce a la bourse attribuée par sa ville natale, Charles Desvergnes peut intégrer l'atelier de Chapu. Il commence à concourir pour le prix de Rome des 1881 mais ne le décrochera qu'en 1889, avec Le Retour de l'enfant prodigue.
À son retour de Rome, ses efforts seront récompensés par de nombreuses commandes de monuments à sujets militaires ou patriotiques. Ainsi le Monument aux morts de la défense de 1870, aux Aydes érigé en 1899 par souscription publique et subvention de la ville d'Orléans.
Avec Diane au bain, l'artiste reprend un sujet académique très à la mode depuis la Renaissance. La déesse nue, cachant pudiquement sa poitrine de la main, est montrée assise, jambes croisées et tendant ma jambe droite à une de ses compagnes curieusement vêtue d'une robe à la mode du XVIIIe siècle, qui s'apprête à l'essuyer. Ce mouvement des jambes est identique à celui de la Diane au bain de Boucher, elle-même déchaussée par une campagne…
Un décor végétal très fourni entoure la déesse allongée, tandis que des nénuphars se distinguent à ses pieds.