Dopo essere stato undrafted nel draft NBA 2013, Cooley si è unito agli Houston Rockets per la Orlando Summer League e ai Memphis Grizzlies per la Las Vegas Summer League. Il 16 agosto 2013, firmò con il Trabzonspor della Turchia per la stagione 2013-14.
Nel luglio 2014, Cooley si unì ai Memphis Grizzlies per la Orlando Summer League e ai Cleveland Cavaliers per la Las Vegas Summer League. Il 19 agosto 2014 firmò con gli Utah Jazz. Tuttavia, è stato poi rinunciato dai Jazz il 22 ottobre 2014. Il 3 novembre 2014 è stato acquisito dagli Idaho Stampede come giocatore affiliato. Il 18 novembre 2014 fu disattivato dagli Stampede dopo essersi infortunato al pollice nella partita di apertura della stagione contro gli Erie BayHawks il 14 novembre. Fu riattivato il 9 gennaio 2015 dopo aver recuperato dall’infortunio.
Il 24 febbraio 2015, Cooley firmò un contratto di 10 giorni con gli Utah Jazz. Dopo la conclusione del suo contratto di 10 giorni il 6 marzo, non fu trattenuto dai Jazz e successivamente tornò agli Stampede, giocando per loro quella notte. Ha continuato a stabilire un nuovo record di singola partita della NBA D-League prendendo 29 rimbalzi contro i Los Angeles D-Fenders il 13 marzo. Fu poi richiamato dai Jazz, firmando un altro contratto di 10 giorni con la squadra il 16 marzo e successivamente firmò un accordo pluriennale con i Jazz il 26 marzo. Il 13 ottobre fu rinunciato dai Jazz.
Il 17 ottobre 2015, Cooley firmò con i Cleveland Cavaliers. Tuttavia, fu rinunciato il 23 ottobre dopo essere apparso in due partite di preseason. Il 16 novembre fu riacquistato dagli Idaho Stampede. È apparso in sei partite per l’Idaho, con la sua ultima apparizione il 28 novembre. Il 4 dicembre ricevette un buyout contrattuale da Idaho e firmò per il resto della stagione con il club spagnolo Unicaja della Liga ACB e dell’Eurolega.
Il 5 agosto 2016, Cooley firmò con il club tedesco MHP Riesen Ludwigsburg per la stagione 2016-17.
Il 29 luglio 2017, Cooley fu firmato per un contratto two-way dai Sacramento Kings della NBA. Secondo i termini dell’accordo, per la stagione 2017-18, si dividerà tra i Kings e la loro affiliata della G-League, i Reno Bighorns.
Il 27 luglio 2018, Cooley ha firmato un accordo di un anno con il club italiano Dinamo Sassari della LBA.
A luglio 2019, Cooley ha firmato con i Ryukyu Golden Kings in Giappone. Cooley ha avuto 31 punti e 21 rimbalzi contro il Niigata Albirex BB il 15 marzo 2020. Si è classificato nono nel punteggio con 18,4 punti a partita e ha tirato giù un campionato migliore di 13,3 rimbalzi a partita.
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