Efter at være blevet undraftet i NBA-draften i 2013 sluttede Cooley sig til Houston Rockets i Orlando Summer League og Memphis Grizzlies i Las Vegas Summer League. Den 16. august 2013 skrev han under med Trabzonspor i Tyrkiet for sæsonen 2013-14.
I juli 2014 sluttede Cooley sig til Memphis Grizzlies for Orlando Summer League og Cleveland Cavaliers for Las Vegas Summer League. Den 19. august 2014 skrev han under med Utah Jazz. Han blev dog senere waived af Jazz den 22. oktober 2014. Den 3. november 2014 blev han erhvervet af Idaho Stampede som en affilieret spiller. Den 18. november 2014 blev han deaktiveret af Stampede, efter at han havde skadet sin tommelfinger i sæsonåbningskampen mod Erie BayHawks den 14. november. Han blev reaktiveret den 9. januar 2015 efter at være kommet sig over skaden.
Den 24. februar 2015 underskrev Cooley en 10-dages kontrakt med Utah Jazz. Efter afslutningen af sin 10-dageskontrakt den 6. marts blev han ikke bibeholdt af Jazz og vendte efterfølgende tilbage til Stampede og spillede for dem samme aften. Han fortsatte med at sætte en ny NBA D-League single-game-rekord ved at snuppe 29 rebounds mod Los Angeles D-Fenders den 13. marts. Han blev derefter kaldt op igen af Jazz og underskrev endnu en 10-dages kontrakt med holdet den 16. marts og underskrev senere en flerårig aftale med Jazz den 26. marts. Den 13. oktober blev han waived af Jazz.
Den 17. oktober 2015 skrev Cooley under med Cleveland Cavaliers. Han blev dog waived den 23. oktober efter at have optrådt i to preseason-kampe. Den 16. november blev han genindkøbt af Idaho Stampede. Han optrådte i seks kampe for Idaho, hvor hans sidste optræden kom den 28. november. Den 4. december modtog han et kontrakt buyout fra Idaho og skrev under for resten af sæsonen med den spanske klub Unicaja fra Liga ACB og Euroleague.
Den 5. august 2016 skrev Cooley under med den tyske klub MHP Riesen Ludwigsburg for sæsonen 2016-17.
Den 29. juli 2017 blev Cooley skrevet under på en tovejskontrakt med Sacramento Kings fra NBA. I henhold til aftalen vil han i 2017-18-sæsonen dele tiden mellem Kings og deres G-League-affiliate, Reno Bighorns.
Den 27. juli 2018 underskrev Cooley en etårig aftale med den italienske klub Dinamo Sassari fra LBA.
I juli 2019 skrev Cooley under med Ryukyu Golden Kings i Japan. Cooley lavede 31 point og 21 rebounds mod Niigata Albirex BB den 15. marts 2020. Han sluttede på niendepladsen i scoring med 18,4 point pr. kamp og hentede ligaens bedste 13,3 rebounds pr. kamp.