Die Red Devils von Erik ten Hag hatten ihre ersten drei Spiele in der neu gestalteten Europa League unentschieden gespielt und einen Vorsprung zu Hause gegen Twente verspielt, bevor sie auswärts gegen Porto und Fenerbahce das Gleiche taten.
Diese Ergebnisse verlängerten die miserable europäische Bilanz von United und spielten eine Rolle bei seiner Entlassung, wobei der zurückgerufene Diallo einen schönen Doppelpack erzielte und United den ersten Sieg in kontinentalen Wettbewerben seit letztem Oktober bescherte.
Das Ergebnis verlängerte Van Nistelrooys ungeschlagene Zwischenzeit auf ein drittes Spiel, wobei der neue Cheftrainer Ruben Amorim aus der Ferne von Portugal aus zusah, bevor er am Montag im Old Trafford die Leitung übernimmt.
Diallo wird sicherlich bei seinem ersten Start seit fünf Wochen seine Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, da dem lebhaften Flügelspieler ein Elfmeter verweigert wurde, obwohl er in einer unvergesslichen ersten Halbzeit scheinbar von Baba Rahman erwischt wurde.
Der 22-Jährige erwies sich weiterhin als ein Dorn im Auge und lenkte einen Kopfball fantastisch ins Tor, bevor er nach Balleroberung mit einem wunderschönen Schuss aus der Distanz die Nerven beruhigte.
United hatte nur eines seiner letzten elf Europapokalspiele gewonnen und der griechische Meister war kein Schwächling.
Die 4.000 Fans im Auswärtsspiel – und einige in der Heimabteilung – hielten schon früh den Atem an, nachdem Mady Camaras Schuss von Casemiro geblockt wurde und Andre Onana auf dem falschen Fuß landete, bevor er geblockt wurde.
Andrija Zivkovic ging weit auseinander, nachdem er sich Raum verschafft hatte, während der Chor der PAOK-Gesänge weiterging und United begann, eigene Fragen zu stellen.
Van Nistelrooys Mannschaft begann, Bälle in den Strafraum zu schicken, und Alejandro Garnacho sah, wie ein Schuss kurz nach der Prüfung durch den VAR auf einen möglichen Elfmeter geblockt wurde.
Diallo ging zu Boden, nachdem er vom ehemaligen Chelsea-Linksverteidiger Rahman gefangen worden war, aber die Entscheidung von Schiedsrichter Radu Petrescu, die Einsprüche zu ignorieren, wurde von Daniele Chiffi in der Kabine bestätigt.
Rasmus Hojlund sah einen gebündelten Kopfball, den Dominik Kotarski nach einer Flanke von Diallo sammelte, der sah, wie ihm der Ball von Rahman vom Zeh gerissen wurde, nachdem Garnacho einen flachen Ball am langen Pfosten zu ihm geschossen hatte.
Gegen Ende der Eröffnungsphase zeigte PAOK eine zunehmende Bedrohung. Onana stoppte Zivkovics hoffnungsvollen Versuch und kippte dann nach einem schönen ersten Ballkontakt Camaras Schnappschuss um.
Zu Beginn der zweiten Halbzeit, die fünf Minuten alt war, änderte keine der beiden Mannschaften etwas, als Diallo die Führung durchbrach.
Bruno Fernandes schickte einen diagonalen Ball an den langen Pfosten, wo Diallo sich streckte, um einen Kopfball aus einer Schleife zurück über das Tor und knapp unter den Pfosten zu schicken.
PAOK behauptete, Hojlund habe Tomasz Kedzioras Klärungsversuch behindert, doch nach einer VAR-Überprüfung erhielt der Ball grünes Licht.
Diallo scheiterte an einem zweiten Treffer von Kotarski, da United mit Absicht, aber ohne den nötigen Schnitt spielte.
Das war für United in dieser Saison eine kostspielige Angelegenheit, und Zivkovic schoss knapp am Tor vorbei, bevor PAOK in der 64. Minute eine glorreiche Chance vergab.
Van Nistelrooys Reds wurden beim Nickerchen erwischt, als Taison Tarik Tissoudali hereinschlüpfte, der Platz zwischen Jonny Evans und Diogo Dalot geschaffen hatte, aber seine Ballberührung und seinen Schlag aus 10 Yards sah, die Onana tief links von ihm abwehrte.
Der Torhüter von United ahnte den Versuch und der Stürmer wurde vom Platz genommen, als beide Trainer wechselten.
Für Van Nistelrooys Mannschaft war es eine Enttäuschung, die mit einem fantastischen Tor in der 77. Minute die Nerven beruhigte.
Diallo gewann den Ballbesitz, als er seinen Kampf mit Rahman fortsetzte, und zeigte Stärke statt Geschick, als er auf seinen linken Fuß wechselte und einen schönen Schuss von der Strafraumgrenze ins Tor schlenzte.
Mason Mount wurde eingewechselt, nachdem der Matchwinner scheinbar einen Schlag abbekommen hatte, woraufhin die Gäste Shola Shoretire einwechselten.
Der Absolvent der United Academy ist nach wie vor der jüngste Spieler, der jemals für die Red Devils in einem Europapokalspiel zum Einsatz kam, und erhielt auf dem Feld von der Heimmannschaft viel Applaus.
Der Eigengewächs Marcus Rashford hätte in der Nachspielzeit beinahe für Glanz gesorgt.