Patterson est née et a grandi à Saint-Pétersbourg, en Floride. Sa mère n'avait que 16 ans à sa naissance. Elle a obtenu son diplôme de la Tisch School of the Arts de l'Université de New York et a ensuite commencé à apparaître dans des productions off-Broadway. Elle a fait ses débuts au cinéma en jouant un rôle secondaire dans le film de comédie romantique dramatique de 2010, Why Did I Get Married Too?. En 2012, elle a fait ses débuts à Broadway dans la production du Manhattan Theatre Club de Wit aux côtés de Cynthia Nixon. Elle a par la suite joué dans des productions off-Broadway comme Luck of the Irish, Significant Other et By the Way, Meet Vera Stark. En 2017, elle a joué dans la pièce Jitney d'August Wilson.
En 2015, Patterson a joué dans le film de drame biographique Straight Outta Compton réalisé par F. Gary Gray. À la télévision, elle a fait des apparitions invitées dans The Good Wife, Blue Bloods, Elementary et Instinct. De 2017 à 2018, elle était membre régulier du casting de la série dramatique E!, The Arrangement. En 2020, elle a incarné Joséphine Baker dans un épisode de la série HBO Lovecraft Country. En 2021, Patterson a joué dans la série de comédie d'action Disney+, Turner & Hooch. La série a été annulée après une saison. En 2023, Patterson a joué le rôle de la militante pour les droits civiques Coretta Scott King dans le film de drame biographique Rustin réalisé par George C. Wolfe. Plus tard en 2023, elle a été choisie face à Carrie Preston dans la série de comédie dramatique CBS, Elsbeth.
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