Вы должны быть в состоянии делать то, что вы хотите, используя Open XML, взгляните на следующую онлайн-статью:
Создание документов с использованием SDK формата Open XML (часть 2 из 3)
Темой этого сценария является сборка документов, которая включает создание файла на основе внешних источников данных, таких как другие файлы или базы данных. В этом сценарии вы являетесь разработчиком вымышленной компании Adventure Works. Эта компания хранит всю информацию о продажах в базе данных. В настоящее время отдел продаж использует Excel для подключения к базе данных вручную, чтобы получить последнюю информацию о продажах. Ваша задача - создать инструмент создания отчетов, который автоматически извлекает данные из базы данных, импортирует их в Excel и создает отчет с диаграммой. Отдел продаж будет запускать это решение на сервере отчетов в одночасье, поэтому существует строгое требование, чтобы они не могли использовать клиент приложения Excel.
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd452407(office.12).aspx
Излагается с использованием шаблонов документов. Он не генерирует диаграмму с нуля, но почти такой же сценарий, как вы описали выше.
Редактировать: Нашел еще один вопрос, который предоставляет массив ответов:
Создание файла Excel (.XLS и .XLSX) из C #