Nachdem er im NBA-Draft 2013 nicht gedraftet wurde, schloss sich Cooley den Houston Rockets für die Orlando Summer League und den Memphis Grizzlies für die Las Vegas Summer League an. Am 16. August 2013 unterschrieb er bei Trabzonspor aus der Türkei für die Saison 2013-14.
Im Juli 2014 schloss sich Cooley den Memphis Grizzlies für die Orlando Summer League und den Cleveland Cavaliers für die Las Vegas Summer League an. Am 19. August 2014 unterschrieb er bei den Utah Jazz. Am 22. Oktober 2014 wurde er von den Jazz jedoch wieder ausgeliehen. Am 3. November 2014 wurde er von den Idaho Stampede als Partnerspieler erworben. Am 18. November 2014 wurde er von den Stampede deaktiviert, nachdem er sich im Saisoneröffnungsspiel gegen die Erie BayHawks am 14. November am Daumen verletzt hatte. Er wurde am 9. Januar 2015 reaktiviert, nachdem er sich von der Verletzung erholt hatte.
Am 24. Februar 2015 unterzeichnete Cooley einen 10-Tage-Vertrag mit den Utah Jazz. Nach Ablauf seines 10-Tage-Vertrags am 6. März wurde er von den Jazz nicht übernommen und kehrte zu den Stampede zurück, für die er an diesem Abend spielte. Am 13. März stellte er mit 29 Rebounds im Spiel gegen die Los Angeles D-Fenders einen neuen NBA-D-League-Einzelspielrekord auf. Danach wurde er erneut von den Jazz einberufen und unterzeichnete am 16. März einen weiteren 10-Tage-Vertrag mit dem Team, bevor er am 26. März einen Mehrjahresvertrag mit den Jazz unterschrieb. Am 13. Oktober wurde er von den Jazz freigestellt.
Am 17. Oktober 2015 unterschrieb Cooley bei den Cleveland Cavaliers. Allerdings wurde er am 23. Oktober, nachdem er in zwei Preseason-Spielen aufgetreten war, entlassen. Am 16. November wurde er von den Idaho Stampede zurückerworben. Er bestritt sechs Spiele für Idaho, sein letzter Auftritt war am 28. November. Am 4. Dezember erhielt er eine Vertragsauflösung von Idaho und unterschrieb für den Rest der Saison beim spanischen Klub Unicaja aus der Liga ACB und der Euroleague.
Am 5. August 2016 unterschrieb Cooley beim deutschen Klub MHP Riesen Ludwigsburg für die Saison 2016-17.
Am 29. Juli 2017 wurde Cooley von den Sacramento Kings aus der NBA für einen Zwei-Wege-Vertrag verpflichtet. In der Saison 2017-18 wird er sich die Zeit zwischen den Kings und deren G-League-Partner, den Reno Bighorns, aufteilen.
Am 27. Juli 2018 unterzeichnete Cooley einen Einjahresvertrag mit dem italienischen Verein Dinamo Sassari aus der LBA.
Im Juli 2019 unterschrieb Cooley bei den Ryukyu Golden Kings in Japan. Cooley hatte 31 Punkte und 21 Rebounds gegen die Niigata Albirex BB am 15. März 2020. Mit 18,4 Punkten pro Spiel belegte er den neunten Platz in der Scoring-Rangliste und holte die besten 13,3 Rebounds der Liga pro Spiel.