Свою карьеру Пэт О’Брайен начал в уже несуществующей хеви-метал группе Chastain. После группы Chastain Пэт О’Брайен принимал участие в работе дэт-метал/трэш-метал группы Ceremony в составе которой он участвовал в записи EP, который назывался «The Days Before The Death» изданный на лейбле Hammerheart Records. Также Пэт О’Брайен играл в прогрессив-метал группе Nevermore, он присоединился к ним для записи EP под названием «In Memory», который был издан в 1996 году на Century Media Records. Также Пэт О’Брайен участвовал в записи альбома Nevermore, под названием «The Politics of Ecstasy», и затем покинул группу в 1997 году, присоединившись к Cannibal Corpse, где он пришёл на замену Роба Барретта. Также Пэт О’Брайен участвовал в качестве сессионного гитариста во флоридской дэт-металлической группе Monstrosity в 1997 году, в которой до этого пел Джордж «Корпсграйндер» Фишер.
Пэт О’Брайен известен как один из самых одаренных гитаристов в истории дэт-метала. В составе Cannibal Corpse Пэт О’Брайен принял участие в записи альбома «Gallery of Suicide», где он работал в паре с гитаристом и одним из основателей команды Джеком Оуэном. Альбом был издан 21 апреля 1998 годана лейбле Metal Blade Records. Альбом «Gallery of Suicide» был его первой работой в составе Cannibal Corpse, но несмотря на это Пэт О’Брайен сразу включился в работу и совместно с Алексом Вебстером принимал участие в сочинении песен, как, «Blood Drenched Execution», заглавный трек «Gallery of Suicide» и инструментал «From Skin To Liquid». Пэт О’Брайен написал собственную композицию «Stabbed in the Throat». В 1999 году Пэт О’Брайен записыает с группой альбом «Bloodthirst», релиз этого альбома состоялся 19 октября 1999 года на лейбле Metal Blade Records.. На этом альбоме Пэт О’Брайен проявил еще большую художественную независимость, написав уже 4 песни — «Dead Human Collection», «Ecstacy in Decay», «Hacksaw Decapitation» и «The Spine Splitter». На материале выпущенных альбомов 16 февраля 2000 года в Милуоки, Висконсин, было записано видео Live Cannibalism компиляция из песен с двух концертов, в ходе прошедшего тура Death Metal Massacre. Релиз был выпущен 26 сентября 2000 года как на CD, так и на DVD.. В начале 2001 года Cannibal Corpse записывает свой восьмой студийный альбом, который назвывался Gore Obsessed, релиз которого состоялся 26 февраля 2002 года,. На этом альбоме Пэт О’Брайен снова проявил свой творческий потенциал в области сочинения мелодий и владения гитарой. Пэту О’Брайену принадлежит авторство композиций «Hatchet to the Head», «Drowning in Viscera» и «Sanded Faceless». Через два года Cannibal Corpse выпустили в свет девятый студийный альбом, «The Wretched Spawn», релиз которого состоялся 24 февраля 2004 года,. Почти четвертая часть всей музыки, представленной на альбоме, была создана Пэт О’Брайеном,за исключением трека «Severed Head Stoning», где Пат сочинял мелодию вместе с басистом Алексом Вебстером. Песни, для которых Пэт О’Брайеном написал музыку, — это «Blunt Force Castration», «Psychotic Precision», «Frantic Disembowelment». Запись песни «Frantic Disembowelment» в исполнении Пэта О’Брайена представлена на видео «The Making of the Wretched Spawn», вышедшем в ограниченном издании альбома. На этом DVD также представлены интервью с Пэтом О’Брайеном. В 2006 году 21 марта вышел следующий, десятый студийный альбом Cannibal Corpse под названием Kill. На этом альбоме можно услышать наиболее сложный материал, созданный Пэтом О’Брайеном, включающий композиции «Make Them Suffer», «Purification By Fire», «Brain Removal Device» и брутальный инструментал «Infinite Misery». Желая сохранить творческую независимость на этот раз, Пэт О’Брайен сочинял сам название этих четыре песен. Релиз следующего альбома Cannibal Corpse под названием «Evisceration plague» состоялся 3 февраля 2009 году. На этом альбоме Пэт О’Брайен сочинил две песни «To Decompose» «Carnivorous Swarm». В бонус к новому альбому вышел DVD диск под названием «The Making of Evisceration Plague». Альбом дебютировал на 66 позиции в Billboard 200 с общими продажами на первой неделе 9,571 копий.
Так же Пэт О’Брайэн как-то играл на: