Patrick Alan Lilley wurde am 2. August 1953 in Inglewood, Kalifornien, geboren. Im Alter von sieben Jahren wurde er von einem Talentagenten entdeckt, was zu einer Reihe von Auftritten in Fernsehwerbung und Gastauftritten in TV-Shows führte. 1961 gab er sein Spielfilmdebüt in der 20th-Century-Fox-Komödie The Two Little Bears, in der er neben Eddie Albert und Jane Wyatt spielte.
In den nächsten zwei Jahren hatte Patrick Gastrollen in zahlreichen Fernsehserien, darunter Ben Casey, Alcoa Premiere, Bonanza, My Favorite Martian, Mister Ed und Rawhide sowie wiederkehrende Rollen in The Real McCoys und General Hospital. In diesen Rollen trat er an der Seite von Stars wie Judy Garland, Burt Lancaster und Sidney Poitier auf.
Als er erzählte, wie er seine Schauspielkarriere begann, erklärte Patrick: „Ich verdanke meine Karriere meiner Schwester. Sie war diejenige, die mich auf den Weg gebracht und mich ermutigt hat. Sie wollte schon immer Schauspielerin werden und stand eines Tages auf dem Casting-Zettel. Sie wurde gefragt, ob es noch andere Kinder zu Hause gäbe. Sie erzählte ihnen von mir, und ich bekam ein paar kleine Rollen, dann ein paar größere…“
1964 bekam Patrick die Rolle des Kinder-Werwolfs Eddie Munster an der Seite von Fred Gwynne als Herman Munster, Yvonne De Carlo als Lily Munster und Al Lewis als Grandpa in der CBS-Fernsehserie The Munsters, einer Fantasy-Situationskomödie, die lose auf den Film-Monstern von Universal basiert. Die Rolle des Eddie wurde ursprünglich von dem Kinderschauspieler Happy Derman in der Pilotfolge gespielt, bevor Patrick schließlich aus Hunderten von Jungen für die Rolle ausgewählt wurde.
Auf die Frage, wie er die Rolle des Eddie bekommen hat, erinnerte sich Patrick: „Ich hatte eine Menge Erfahrung. Aber vielleicht lag es daran, dass meine Reißzähne meine eigenen Zähne waren. Meine Zähne waren so schlecht, dass sie sogar aus dem Mund ragten, wenn ich ihn geschlossen hatte. Ich war etwa einen Kopf kleiner als die anderen Kinder, und das gefiel ihnen, weil es mit Hermans Größe spielte.“ Patrick lebte damals an der Ostküste und pendelte während der Dreharbeiten zur Serie jede Woche nach Los Angeles, wo er in 70 Episoden während der zwei Staffeln von 1964 bis 1966 auftrat.
In einem Interview im April 2017 wurde er gefragt, ob er sich daran erinnere, dass seine TV-Mutter (Yvonne De Carlo) winzige Teile des Dialogs am Set versteckte und sie an Requisiten befestigte, um ihrem Gedächtnis auf die Sprünge zu helfen, so dass der Dialog ihrer Darstellung hinzugefügt werden konnte: „Nein, in The Munsters hat sie das nicht getan. Vielleicht später im Leben. Denn manchmal verlässt einen das Gedächtnis. Aber das ist eine großartige Idee, wirklich! Das muss ich mir merken!“
Er wurde auch gefragt, ob er nach der Absetzung von The Munsters noch Kontakt zu seiner Filmfamilie gehalten habe, insbesondere zu De Carlo, der am 8. Januar 2007 starb. Er antwortete: „Nein, nachdem die Serie zu Ende war, ging jeder seinen eigenen Weg. Aber in den frühen 80er Jahren nahm ich Kontakt zu Al Lewis auf, wir wurden Freunde und ich begann, mich mit dem Namen und der Marke Munster zu verbinden. Und dann, 10 Jahre später, begann ich mit Yvonne zu sprechen. Ich war sogar Gast in der Vicki Lawrence Show, wo ich als Überraschungsgast für Yvonne auftrat, und danach wurden wir Freunde. Ich fing an, sie zu besuchen, und sie lebte etwas zurückgezogen in Nord-Los Angeles, und ich stellte sie diesem Typen in Hollywood vor, der ihr Care-Pakete schickte, Filme, die sie sich ansehen sollte, und der sie sozusagen wieder in den Kreislauf von Hollywood brachte.“
Nach dem Ende von The Munsters spielte Patrick weiterhin Gastrollen in verschiedenen populären Fernsehserien der 1960er Jahre, darunter I Dream of Jeannie, Death Valley Days, Gunsmoke, The Monkees, Daniel Boone und Adam-12, sowie eine wiederkehrende Rolle als Gordon Dearing in der CBS-Familienkomödie My Three Sons. Während dieser Zeit trat Patrick auch in mehreren Walt Disney-Filmen auf, darunter Way Down Cellar, The Young Loner und The One and Only, Genuine, Original Family Band, sowie in der Rolle des Milo in dem MGM-Live-Action-Animationsfilm The Phantom Tollbooth von 1970.
Patrick als Mark mit den Hüten in Lidsville, 1971
Im Jahr 1971 bekam Patrick die Hauptrolle in Sid und Marty Kroffts Samstagmorgen-Kindersendung Lidsville, die auf ABC ausgestrahlt wurde. In der psychedelischen Fantasyserie stellte Patrick Mark dar, einen Jungen, der sich in einem seltsamen Land voller laufender, sprechender und singender Hüte verirrt hat, an der Seite der altgedienten Charakterdarsteller Charles Nelson Reilly und Billie Hayes. Die Serie wurde von 1971 bis 1973 produziert.
Neben seiner Musik kehrte Patrick zu gelegentlichen Film- und Fernseharbeiten zurück, darunter Cameo-Auftritte als „Himself“ in Episoden der Fox-Zeichentrickserie The Simpsons und in der Filmkomödie Dickie Roberts von 2003: Ehemaliger Kinderstar“ sowie als erwachsener Eddie Munster in einem Werbespot für Little Caesars Pizza.
2002 moderierte Patrick gemeinsam mit Natalie Popovich alias „Ivonna Cadaver“ das Macabre Theatre. Im selben Jahr trat er auch in der ersten Folge der Reality-TV-Show „Star Dates“ des E! Network auf.