Po nedraftování v draftu NBA v roce 2013 se Cooley připojil k týmu Houston Rockets na letní lize v Orlandu a k týmu Memphis Grizzlies na letní lize v Las Vegas. Dne 16. srpna 2013 podepsal smlouvu s tureckým Trabzonsporem na sezónu 2013/14.
V červenci 2014 se Cooley připojil k týmu Memphis Grizzlies na Orlando Summer League a k týmu Cleveland Cavaliers na Las Vegas Summer League. Dne 19. srpna 2014 podepsal smlouvu s týmem Utah Jazz. Jazz se ho však později 22. října 2014 zřekli. Dne 3. listopadu 2014 byl získán týmem Idaho Stampede jako přidružený hráč. Dne 18. listopadu 2014 byl týmem Stampede deaktivován poté, co si 14. listopadu v úvodním zápase sezóny proti Erie BayHawks poranil palec. Po zotavení ze zranění byl 9. ledna 2015 znovu aktivován.
Dne 24. února 2015 podepsal Cooley desetidenní smlouvu s týmem Utah Jazz. Po skončení desetidenní smlouvy 6. března si ho Jazz neudrželi a následně se vrátil do týmu Stampede, za který ještě ten večer hrál. Poté vytvořil nový rekord NBA D-League v jednom zápase, když 13. března proti Los Angeles D-Fenders nasbíral 29 doskoků. Poté byl opět povolán týmem Jazz a 16. března podepsal s týmem další desetidenní smlouvu a později 26. března podepsal s Jazz víceletou smlouvu. Dne 13. října se ho Jazz zřekli.
Dne 17. října 2015 podepsal Cooley smlouvu s Cleveland Cavaliers. Dne 23. října však byl po vystoupení ve dvou předsezónních zápasech z týmu vyřazen. Dne 16. listopadu byl znovu získán týmem Idaho Stampede. Za Idaho nastoupil v šesti zápasech, naposledy 28. listopadu. Dne 4. prosince obdržel od Idaha výkupní smlouvu a podepsal smlouvu do konce sezony se španělským klubem Unicaja z Ligy ACB a Euroligy.
Dne 5. srpna 2016 podepsal Cooley smlouvu s německým klubem MHP Riesen Ludwigsburg na sezonu 2016-17.
Dne 29. července 2017 podepsal Cooley dvoucestný kontrakt s týmem Sacramento Kings z NBA. Podle podmínek smlouvy bude v sezóně 2017-18 dělit čas mezi Kings a jejich G-League affiliate tým Reno Bighorns.
Dne 27. července 2018 podepsal Cooley roční smlouvu s italským klubem Dinamo Sassari z LBA.
V červenci 2019 podepsal Cooley smlouvu s japonským klubem Ryukyu Golden Kings. Cooley 15. března 2020 zaznamenal 31 bodů a 21 doskoků proti Niigata Albirex BB. S 18,4 body na zápas skončil na devátém místě v bodování a v lize sbíral nejvíc 13,3 doskoku na zápas.