วอชิงตันเนชันแนลส์เลือกคาวาลลีในรอบแรก ด้วยการเลือกอันดับที่ 22 ในการดราฟท์เมเจอร์ลีกเบสบอลปี 2020และเขาเซ็นสัญญาด้วยโบนัส 3 ล้านดอลลาร์[ 15  ] ^{[ 16 ] เขาไม่ได้}ลงเล่นในลีกรองในปี 2020 เนื่องจากการยกเลิกฤดูกาลลีกรองอันเนื่องมาจาก การระบาด ของโรคโควิด-19 ^{[ 17 ]}

เพื่อเริ่มต้นฤดูกาล 2021 คาวาลลีถูกส่งตัวไปยังวิลมิงตัน บลู ร็อกส์แห่งไฮ-เอ อีสต์ซึ่งเขาได้เปิดตัวในระดับอาชีพ^{[ 18 ]}หลังจากขว้างลูกได้สถิติ 3–1 และมี ERA 1.77 ใน40 เกม+หลังจากลงเล่น ไป2/3 อินนิง เขาได้รับการเลื่อนชั้นไปเล่นให้กับทีม Harrisburg Senatorsในระดับ Double-A Northeastเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน ^{[ 19 ]}ในเดือนเดียวกันนั้น Cavalli ได้รับเลือกให้เล่นในเกม All-Star Futures Gameที่สนาม Coors Field [ ^{20 ] ใน}ช่วงกลางเดือนสิงหาคม หลังจากลงเล่นเป็นตัวจริง 11 เกมและทำผลงาน 3–3 ด้วยค่าเฉลี่ย ERA 2.79 และ 80 สไตรค์เอาท์ใน 58 อินนิงกับ Harrisburg Cavalli ได้รับการเลื่อนชั้นไปเล่นให้กับทีม Rochester Red Wingsในระดับ Triple-A East [ ^{21 ] ใน}การลงเล่นเป็นตัวจริง 6 เกมกับ Rochester เขาทำผลงาน 1–5 ด้วยค่าเฉลี่ย ERA 7.30 ^{[ 22 ]}สไตรค์เอาท์รวม 175 ครั้งของเขาในฤดูกาลนี้ระหว่างสามสโมสรนำเป็นอันดับหนึ่งในลีกรอง ^{[ 23 ]}

คาวาลลีกลับมาที่โรเชสเตอร์ในลีกนานาชาติเพื่อเริ่มต้นฤดูกาล 2022 ^{[ 24 ]}เขาได้รับเลือกให้เป็นตัวแทนของเนชันแนลส์ในเกมออลสตาร์ฟิวเจอร์สปี 2022 ^{[ 25 ]}

เมื่อวันที่ 26 สิงหาคม 2022 เนชันแนลส์ได้เลือกสัญญาของคาวาลลีเพื่อให้เขาเปิดตัวในเมเจอร์ลีกเบสบอลในคืนนั้นที่เนชันแนลส์พาร์คในวอชิงตัน ดี.ซี.ในการแข่งขันกับซินซินแนติเรดส์ [ ^{26 ] เขา}ขว้าง4+1/3 อิน นิงและเสีย 7 รัน 6 ฮิต และ 2 วอล์ค ขณะที่ตีเอาท์ 6 ครั้งและตีโดนผู้เล่น 3 คน ในเกมที่แพ้ 7–3 [ ^{27 ] เนื่องจาก}มีอาการอักเสบที่ไหล่ขวา เขาจึงไม่ได้ลงสนามอีกเลยในปี 2022 ^{[ 28 ]}

Cavalli รายงานตัวเข้าร่วมการฝึกซ้อมช่วงฤดูใบไม้ผลิกับ Nationals ที่West Palm Beachรัฐฟลอริดาในปี 2023 โดยแข่งขันเพื่อแย่งชิงตำแหน่งในทีมตัวจริง อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการขว้างลูกใส่New York Metsเมื่อวันที่ 14 มีนาคม 2023 เขาได้รับบาดเจ็บเอ็นข้อศอกด้านในฉีกขาดที่แขนข้างที่ใช้ขว้างลูก และต้องเข้ารับการผ่าตัด Tommy Johnทำให้ฤดูกาล 2023 ของเขาต้องจบลง^{[ 28 ] [ 29 ]}

หลังจากพักฟื้นจากการผ่าตัดเป็นเวลานาน คาวาลลีกลับมาลงสนามอีกครั้งในช่วงครึ่งหลังของฤดูกาล 2024 อย่างไรก็ตาม อาการไข้หวัดใหญ่และปัญหา " แขนชา " ทำให้เขาลงเล่นได้เพียง 3 นัดตลอดทั้งฤดูกาล — หนึ่งนัดกับทีมเฟรเดอริกส์เบิร์ก เนชันแนลส์ ระดับSingle-A ในแคโรไลนาลีกและอีกสองนัดกับวิลมิงตันในเซาท์แอตแลนติกลีก — โดยเขาทำสถิติขว้างได้8 แต้ม+1 ⁄ 3อินนิง และมีค่าเฉลี่ย ERA โดยรวมอยู่ที่ 2.18 โดยไม่มีการตัดสินใจใดๆ ^{[ 28 ] [ 30 ]}แม้ว่าในที่สุดเขาจะหายดีเมื่อสิ้นสุดฤดูกาลไมเนอร์ลีกปี 2024 แต่เขาก็ไม่ได้เข้าร่วมทีม Washington Nationals ในปี 2024 ^{[ 28 ]}

คาวาลลีใช้ช่วงปิดฤดูกาล 2024–25 ในการฝึกซ้อมขว้างลูกตามปกติ จากนั้นเข้าร่วมทีมเนชันแนลส์ในช่วงฝึกซ้อมฤดูใบไม้ผลิปี 2025 เขาเริ่มต้นฤดูกาล 2025 กับโรเชสเตอร์และลงสนาม 17 นัดให้กับเรดวิงส์ โดยทั้งหมดเป็นการลงสนามในฐานะตัวจริง ทำสถิติ 4–7 ด้วยค่าเฉลี่ยการเสียแต้ม 5.35 ใน 74 อินนิงส์ ผลงานของเขาที่โรเชสเตอร์ดีขึ้นเรื่อยๆ ในฤดูกาล 2025: ในการลงสนามสี่นัดสุดท้าย เขาทำสถิติการตีลูกออก 25 ครั้งใน20 อินนิงส์+เขา ขว้างไป 1/3 อินนิง และในการลงสนามสองนัดสุดท้าย รวมทั้งหมด 10 อินนิง เขาไม่เสียวอล์คเลยแม้แต่ครั้งเดียว ทีมเนชันแนลส์เรียกตัวเขาขึ้นมา และในวันที่ 6 สิงหาคม 2025 เขาได้ลงสนามในเมเจอร์ลีกเป็นครั้งที่สอง หลังจากผ่านไป 1,076 วันนับจากการลงสนามครั้งแรก โดยลงเป็นตัวจริงในเกมกับทีมแอธเลติกส์ที่เนชันแนลส์พาร์ค เขาขว้างไป 4 อินนิง+1/3 อินนิ่ง โดยไม่เสียแต้ม ขว้าง 88 ลูก และเสีย 3 ฮิตและ 1 วอล์ค ในชัยชนะของเนชันแนลส์ 2–1 ลูกฟาสต์บอลสี่ตะเข็บของเขามีความเร็วเฉลี่ย 97.3 ไมล์ต่อชั่วโมง (156.6 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)และลูกฟาสต์บอลสี่ตะเข็บลูกหนึ่งมีความเร็วถึง 100.1 ไมล์ต่อชั่วโมง (161.1 กิโลเมตรต่อชั่วโมง)เขาทำสไตรค์เอาท์ได้ 6 ครั้ง ทำให้เขากลายเป็นนักขว้างคนที่ 6 ในประวัติศาสตร์ทีมเนชันแนลส์ที่ทำสไตรค์เอาท์ได้ 12 ครั้งขึ้นไปในการลงสนามสองครั้งแรก ^{[ 28 ]}คาวาลลีได้รับชัยชนะในเมเจอร์ลีกครั้งแรกเมื่อวันที่ 16 สิงหาคม ในการแข่งขันกับฟิลาเดลเฟีย ฟิลลีส์ โดยขว้าง 7 อินนิ่ง เสีย 7 ฮิต และทำสไตรค์เอาท์ได้ 5 ครั้ง ในชัยชนะของเนชันแนลส์ 2–0 ที่เนชันแนลส์พาร์ค ^{[ 31 ]}คาวาลลีลงเล่นเป็นตัวจริงให้กับเนชันแนลส์ทั้งหมด 10 เกมในฤดูกาล 2025 โดยมีสถิติชนะ 3 แพ้ 1 มีค่าเฉลี่ย ERA 4.25 และมีการตีออก 40 ครั้งจากทั้งหมด 48 เกม    +2 ⁄ 3อินนิง ^{[ 32 ]}

Cavalli ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้เล่นตัวจริงในวันเปิดฤดูกาลของวอชิงตันในปี 2026 ^{[ 33 ]}

ระหว่างการแข่งขันกับบอสตัน เรดซอกซ์เมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2026 คาวาลลีได้ทำให้วิลสัน คอนเทรราส ตีไม่ โดน แล้วตะโกนใส่คอนเทรราสขณะที่เขากำลังเดินกลับไปที่ดักเอาท์แชด เทรซี ผู้จัดการทีมชั่วคราวของเรดซอกซ์ กล่าวว่าเขาได้ยินคาวาลลีตะโกนว่า "นั่งลง ไอ้หนุ่ม" ในสหรัฐอเมริกา คำว่า "ไอ้หนุ่ม"มีประวัติที่เกี่ยวข้องกับการเหยียดเชื้อชาติ^{[ 34 ]}เคยถูกใช้เป็นคำดูถูกเหยียดหยามผู้ชายผิวสี^{[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}คาวาลลีและคอนเทรราสได้แลกเปลี่ยนคำพูดกันอีกหลังจากที่คาวาลลีตะโกน และม้านั่งสำรองของทั้งสองทีมก็วิ่งลงมา โดยคอนเทรราสได้ขว้างหมวกกันน็อกไปทางคาวาลลี คอนเทรราสพร้อมกับผู้จัดการทีมเทรซี รวมถึงเนท อีตัน ผู้เล่นเอาท์ฟิลด์ของเรดซอกซ์ และไมล์ส มิโคลัส พิชเชอร์ของเนชันแนลส์ ถูกไล่ออก^{[ 39 ]}ในการสัมภาษณ์หลังเกม คาวาลลีถูกถามหลายครั้งเกี่ยวกับสิ่งที่เขาบอกกับคอนเทรราส และไม่ได้เล่าถึงการใช้คำว่า “เด็กผู้ชาย” ^{[ 39 ]}ในวันถัดมา คาวาลลีขอโทษ โดยกล่าวว่า “ผมเสียใจอย่างมากกับวิธีที่สิ่งต่างๆ ถูกมอง” และ “เห็นได้ชัดว่าไม่มีเจตนาร้ายอยู่เบื้องหลัง” ^{[ 40 ]}เมื่อสื่อถามว่าเขาเข้าใจประวัติความเป็นมาของคำนั้นหรือไม่ คาวาลลีกล่าวว่า “มีประวัติความเป็นมาของคำนั้น และนั่นเป็นเพียงสิ่งที่ในฐานะนักกีฬา เช่น ในฟุตบอลหรือบาสเกตบอล การเล่นวิฟเฟิลบอลกับพี่ชายของผม คุณไม่เข้าใจมัน” และ “มันจะไม่เกิดขึ้นอีก” ^{[ 41 ]}ในวันที่ 2 กรกฎาคม เขาถูก MLB สั่งพักการแข่งขัน 7 เกม^{[ 42 ]}