Vieira trenował piłkę nożną już w Afryce (w klubie Trappes) zanim wyjechał z rodziną do Francji. Pierwszym klubem Patricka w Francji był Dreux. Po niedługim czasie przeszeł do Tours. Z tego borykającego się z problemami finasowymi klubu został sprzedany do AC Cannes. Zawodnik bardzo spodobał się trenerowi Luisowi Fernandezowi i szybko, bo 20 listopada 1993 roku zadebiutował w zremisowanym 0-0 meczu z FC Nantes. Także następny trener ACC Safet Sucić postawił na młodego zawodnika. W tym momencie do walki o zawodnika włączył się AC Milan.

1 sierpnia 1995 piłkarz potajemnie podpisał kontrakt z AC Milan. Pierwszemu transferowi zawodnika do Włoch towarzyszło wiele zamieszania ponieważ do walki włączyły się Juventus, Inter a także Paris Saint Germian. Osatecznie suma którą "rossoneri" zapłacili AC Cannes wynosiła 26 milionów franków. Podczas swojego pierwszego pobytu na półwyspie Apeninskim czarnoskóry Francuz furory nie zrobił.

6 sierpnia 1996 roku piłkarz został za 3,5 mln funtów sprzedany do Arsenalu Londyn. W barwach "Kanonierów" zadebiutował 16 września przeciwko Sheffild Wensday. Natomiast pierwszą bramkę zdobył 7 grudnia w meczu z Derby. Vieira bardzo pomół "Kanonierom" w zdobyciu pucharu oraz dwukrtownie mistrzostwa Anglii. Po Patricka zgłosił się nawet powtórnie AC Milan. 26 lutego 1997 Vieira zadebiutował w reprzenatacji "trójkolorowych" przeciwko Holadnii. Vieira zagrał również parę meczy na Mundialu 98 gdzie Francuzi jako gospodarze wygrali imprezę. Podczas meczu finałowego w ktróym Vieira wszedł z ławki zaliczył nawet asystę przy golu Emmanuela Pettit. Dwa lata po mundialu we Francji na boiskach Beligii i Holandii Patric zaliczył już więcej występów (6) dla trójkolorowych i przyczynił się do zdobycia przez nich mistrzostwa Europy. W tym samym roku tuż przed mistrzostwami zacziczył także występ w finale Pucharu UEFA gdzie Arsnal uległ Galatasaray Stambuł. Następnym sukcesem było zdobycie Pucharu Konfederacji w roku 2001. W 2002 roku na boiskach Korei i Japonii reprzenatacja Francjii zawidoła na całej linii. Już w pierwszym meczu Francuzi przegrali 1-0 z krajem, w którym urodził się Vieira. Jako uznana marka Patrick zdobył mistrzostwo Anglii w 2002 roku oraz Puchary w 2002 i 2003. Francja, jednak znów zawiodła na ME w Porugalii.

Latem 2005 roku Partick został sprzedany z Arsenalu do Juventusu Turyn.