A ver si entiendo lo que te planteás y trato de darte mi análisis:
Si están ambos en LOW, eso equivaldría para ambos, a 0V respecto a "su" punto de GND.
Los 1,7 los vas a tener siempre en los diodos. En las líneas de datos va a haber siempre 5V respecto a GND.
Nunca va a aparecer una tensión negativa en ningun pin.
Lo que sí vá a suceder es que el módulo que trabaje con 5V "vea" que el módulo de 3,3V al ponerse en estado bajo ,lo hará a una tensión de 1,7V ("su" GND), mientras que el de 3,3v "verá" que el de 5V se pone a 0V.
Cuando se pongan en estado alto ambos, el módulo de 3,3V "verá" que el de 5V puso esa tensión en línea y él será capaz de aceptar "sus" 3,3V "más" los 1,7V que le dan los diodos.
Por el otro lado, el módulo de 5V, "verá" que encuentra 5V respecto a GND ya que tendrá 3,3V+1,7V.
Tal vez sea una ensalada la explicación, pero haz la prueba con otros elementos (zeners, leds, resistencias, pilas, fuentes), cosas que te representen el ejemplo antes de conectar los módulos para asegurarte que estamos en lo correcto.
Sigo el hilo.
Saludos.
Mario