Après avoir été non sélectionné lors de la draft NBA 2013, Cooley a rejoint les Houston Rockets pour la Summer League d’Orlando et les Memphis Grizzlies pour la Summer League de Las Vegas. Le 16 août 2013, il a signé avec Trabzonspor de Turquie pour la saison 2013-14.
En juillet 2014, Cooley a rejoint les Memphis Grizzlies pour l’Orlando Summer League et les Cleveland Cavaliers pour la Las Vegas Summer League. Le 19 août 2014, il a signé avec les Utah Jazz. Cependant, il a ensuite été renoncé par les Jazz le 22 octobre 2014. Le 3 novembre 2014, il a été acquis par les Idaho Stampede en tant que joueur affilié. Le 18 novembre 2014, il a été désactivé par les Stampede après s’être blessé au pouce lors du match d’ouverture de la saison contre les Erie BayHawks le 14 novembre. Il a été réactivé le 9 janvier 2015 après s’être remis de sa blessure.
Le 24 février 2015, Cooley a signé un contrat de 10 jours avec le Utah Jazz. Après la conclusion de son contrat de 10 jours, le 6 mars, il n’a pas été retenu par le Jazz et est ensuite retourné chez les Stampede, jouant pour eux cette nuit-là. Il a ensuite établi un nouveau record de la NBA D-League pour un seul match en prenant 29 rebonds contre les D-Fenders de Los Angeles le 13 mars. Il a ensuite été rappelé par le Jazz, signant un autre contrat de 10 jours avec l’équipe le 16 mars, puis a signé un contrat de plusieurs années avec le Jazz le 26 mars. Le 13 octobre, il a été renoncé par le Jazz.
Le 17 octobre 2015, Cooley a signé avec les Cleveland Cavaliers. Cependant, il a été renoncé le 23 octobre après être apparu dans deux matchs de présaison. Le 16 novembre, il a été réquisitionné par les Idaho Stampede. Il a participé à six matchs pour l’Idaho, sa dernière apparition ayant eu lieu le 28 novembre. Le 4 décembre, il a reçu un rachat de contrat de la part d’Idaho et a signé pour le reste de la saison avec le club espagnol Unicaja de la Liga ACB et de l’Euroleague.
Le 5 août 2016, Cooley a signé avec le club allemand MHP Riesen Ludwigsburg pour la saison 2016-17.
Le 29 juillet 2017, Cooley a signé un contrat à double sens avec les Sacramento Kings de la NBA. Selon les termes du contrat, pour la saison 2017-18, il partagera son temps entre les Kings et leur affilié de G-League, les Reno Bighorns.
Le 27 juillet 2018, Cooley a signé un contrat d’un an avec le club italien Dinamo Sassari de la LBA.
En juillet 2019, Cooley a signé avec les Ryukyu Golden Kings au Japon. Cooley a cumulé 31 points et 21 rebonds contre les Niigata Albirex BB le 15 mars 2020. Il a terminé au neuvième rang des marqueurs avec 18,4 points par match et a retiré 13,3 rebonds par match, ce qui est un record en championnat.