Das sollte so gehen. Die Wandlung vom 3,3 V Signal auf die 5 V ist aber nicht perfekt. Es wird so gehen, aber es fließt ein kleiner Strom über den Pullup und die Diode in Richtung der 3,3 V Schaltung. Wenn die 3,3 V Schaltung sehr wenig Strom braucht, kann da die Spannung über 3,3 V ansteigen oder ähnliches passieren. Schon ein 10 K Widerstand an den 3,3 V nach GND reicht um das zu verhindern.

Man kann die Leitung direkt verbinden - bei 3,3 V geht das gerade noch. Die bessere Lösung auch für noch kleinere Spannungen wäre statt der Diode eine NPN Transistor in "Basisschaltung" mit der Basis über 10 K an 3,3 V und ca. 30 K an GND - also gerade auf etwa 3/4 der 3,3 V. Damit sollte es auch runter bis etwa 1,5 V auf der Zielschaltung gehen.