陳偉殷二○○四年與中日龍隊簽約，身手被拿來與前輩今中慎二相提並論，備受期待的他，二○○五年就在日本一軍出賽，但表現並不理想，隔年底進行左手韌帶重建手術，還與中日改簽育成選手合約，職棒生涯陷入低潮。
經過近一年休養與復健，陳偉殷在二○○八年開始嶄露頭角，四月以中繼身分拿下日職生涯第一勝，該球季最終進帳七勝，也奠定他球隊主力投手的地位。雖然二○○九年六月曾因左肩傷勢下放到二軍復健，但一個月後再登一軍，隨即繳出連勝佳績，還獲選單月ＭＶＰ。
扛起中日隊主戰投手的責任，陳偉殷的投球局數自二○○九年起，年年超過一六○局，二○一○年更投了一八八局，也拿下日職生涯單季最多十三勝，但他在二○一一年春訓期間因左大腿內轉筋疼痛，直到四月底才重返球場。
幾次傷勢並沒有影響大聯盟球探對殷仔的評價，他去年與金鶯隊簽下一紙三年合約，隨即成為全隊最穩定的先發投手，但他去年底因右膝傷勢辭退經典賽，如今又因右腹斜肌拉傷必須休兵，將是他美職生涯一次不小考驗。