Jugó pocas veces antes de retirarse del fútbol profesional prematuramente debido a fuertes lesiones.
Luego es llamado por Jorge Sampaoli para unirse al cuerpo técnico de la Selección Chilena en 2012 como analista audiovisual.
[3] Desio siguió con Sampaoli en Atlético Mineiro hasta febrero de 2021, donde el entrenador rescindió contrato y tomaron caminos distintos.
Desio rescindiría contrato con el club debido a desacuerdos con los directivos después de la fecha 6 del Torneo Clausura 2022.
[7][8] Para la temporada 2023, Carlos Desio fue presentado por el Club Alianza Atlético como su nuevo Director Técnico para la Liga 1 2023; sin embargo, se le rescindió el contrato debido a las discretas cifras conseguidas en el Torneo Apertura 2023.