Dovrebbe funzionare, ti dico come sono messo io:

HAG fastweb (praticamente nel tuo caso il modem)
l'hag è collegato via ethernet al router
al router sono collegati via ethernet 1 desktop, 1 portatile e due ulteriori switch ai quali ho collegato 1 desktop, la xbox360 ed un lettore dvd
Tutti vanno in internet anche contemporaneamente.

Non ho dovuto impostare niente, ho lasciato tutte le acquisizioni degli indirizzi di rete in automatico.

All'inizio usavo uno switch (quello che adesso è a servizio della xbox) poi sono passato al router per meglio gestire la rete interna.

Al limite appena ti arriva il pc nuovo prova, poi vedi.
Facci sapere.