Na ongetekend te zijn gebleven in de NBA draft van 2013, sloot Cooley zich aan bij de Houston Rockets voor de Orlando Summer League en de Memphis Grizzlies voor de Las Vegas Summer League. Op 16 augustus 2013 tekende hij bij Trabzonspor uit Turkije voor het seizoen 2013-14.
In juli 2014 sloot Cooley zich aan bij de Memphis Grizzlies voor de Orlando Summer League en de Cleveland Cavaliers voor de Las Vegas Summer League. Op 19 augustus 2014 tekende hij bij de Utah Jazz. Hij werd echter later op 22 oktober 2014 door de Jazz afgezwaaid. Op 3 november 2014 werd hij door de Idaho Stampede overgenomen als affiliate speler. Op 18 november 2014 werd hij door de Stampede op non-actief gezet nadat hij zijn duim had geblesseerd in de seizoensopeningswedstrijd tegen de Erie BayHawks op 14 november. Hij werd op 9 januari 2015 gereactiveerd nadat hij hersteld was van de blessure.
Op 24 februari 2015 tekende Cooley een 10-dagen contract bij de Utah Jazz. Na het afsluiten van zijn 10-dagen contract op 6 maart, werd hij niet behouden door de Jazz en keerde vervolgens terug naar de Stampede en speelde die avond voor hen. Hij vestigde een nieuw NBA D-League single-game record door 29 rebounds te pakken tegen de Los Angeles D-Fenders op 13 maart. Hij werd terug opgeroepen door de Jazz en tekende nog een 10-daags contract bij de ploeg op 16 maart en tekende later een meerjarig contract bij de Jazz op 26 maart. Op 13 oktober werd hij afgezwaaid door de Jazz.
Op 17 oktober 2015 tekende Cooley bij de Cleveland Cavaliers. Hij werd echter op 23 oktober afgezwaaid na zijn optreden in twee voorseizoenswedstrijden. Op 16 november werd hij opnieuw aangekocht door de Idaho Stampede. Hij speelde zes wedstrijden voor Idaho, waarvan zijn laatste op 28 november. Op 4 december ontving hij een contractafkoop van Idaho en tekende hij voor de rest van het seizoen bij de Spaanse club Unicaja van de Liga ACB en de Euroleague.
Op 5 augustus 2016 tekende Cooley bij de Duitse club MHP Riesen Ludwigsburg voor het seizoen 2016-17.
Op 29 juli 2017 werd Cooley getekend voor een two-way contract door de Sacramento Kings van de NBA. Onder de voorwaarden van de deal, voor het seizoen 2017-18, zal hij tijd verdelen tussen de Kings en hun G-League affiliate, de Reno Bighorns.
Op 27 juli 2018 tekende Cooley een eenjarige deal met de Italiaanse club Dinamo Sassari van de LBA.
In juli 2019 tekende Cooley bij de Ryukyu Golden Kings in Japan. Cooley had 31 punten en 21 rebounds tegen de Niigata Albirex BB op 15 maart 2020. Hij eindigde op de negende plaats in scoren met 18,4 punten per wedstrijd en trok een league-best 13,3 rebounds per wedstrijd.