Ndiaye se passionne de cinéma dès le jeune âge et joue des sketches dans le cadre scolaire et avec la troupe théâtrale « le Baobab ». Il intègre ensuite le milieu de la mode en tant que mannequin. En 2005, il fait sa première apparition dans le magazine Thiof et enchaîne les défilés avec Soufyno Moda, Sira Vision, la Dakar Fashion Week et est élu Golden Boy de l'Afrique de l'ouest en 2007. Le réalisateur Moussa Touré le choisit pour son premier grand rôle, dans la Pirogue. Ce film qui traite de l'immigration clandestine a été présenté au Festival de Cannes ainsi qu'en compétition officielle au Festival international du film francophone de Namur.
Il remporte le Trophée francophone du meilleur film à Dakar en juin 2013. Souleymane tourne ensuite dans le film d'artistes Intercourses du réalisateur danois Jesper Just. Puis il part à New York pour le tournage du film Des étoiles sous la direction de la réalisatrice Dyana Gaye. Il remporte pour ce film le Trophée francophone de la meilleure interprétation masculine dans un second rôle. Il joue un soldat dans le téléfilm La Permission de Philippe Niang avant de donner la réplique à Lætitia Dosch dans Jeune femme de Léonor Serraille, qui lui permet de remporter le Prix du meilleur second rôle au Festival Jean Carmet.
Souleymane dit Julo apparaît dans des clips musicaux de chanteurs sénégalais de renommée et aussi dans les séries à succès Golden et Salma où il tient le rôle de Jams et Rachid.