1985 से एक कैरियर केंद्रीय बैंकर डॉ पात्रा ने भारतीय रिजर्व बैंक में विभिन्न पदों पर काम किया है। कार्यकारी निदेशक के रूप में, वह भारतीय रिजर्व बैंक की मौद्रिक नीति समिति (एमपीसी) के सदस्य थे, जिसे भारत में मौद्रिक नीति निर्णय लेने की जिम्मेदारी सौंपी गई है। वह डिप्टी गवर्नर के रूप में एमपीसी के पदेन सदस्य बने रहेंगे।

इससे पहले, वह जुलाई 2012 और अक्टूबर 2014 के बीच भारतीय रिजर्व बैंक के मौद्रिक नीति विभाग के प्रधान सलाहकार थे। उन्होंने दिसंबर 2008 से जून 2012 के दौरान कार्यकारी निदेशक (भारत) के वरिष्ठ सलाहकार के रूप में अंतर्राष्ट्रीय मुद्रा कोष में काम किया है, जब वे वैश्विक वित्तीय संकट और चल रहे यूरो क्षेत्र संप्रभु ऋण संकट की अवधि के माध्यम से आईएमएफ के कार्यकारी बोर्ड के काम में सक्रिय रूप से लगे हुए थे। उनकी पुस्तक "द ग्लोबल इकोनॉमिक क्राइसिस थ्रू ए इंडियन लुकिंग ग्लास" इस अनुभव को स्पष्ट रूप से कैप्चर करती है। उन्होंने मुद्रास्फीति, मौद्रिक नीति, अंतर्राष्ट्रीय व्यापार और वित्त के क्षेत्रों में भी पत्र प्रकाशित किए हैं, जिसमें विनिमय दर और भुगतान संतुलन शामिल हैं। हार्वर्ड विश्वविद्यालय के फेलो जहां उन्होंने वित्तीय स्थिरता के क्षेत्र में पोस्ट-डॉक्टरेट अनुसंधान किया, उन्होंने भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान, बॉम्बे से अर्थशास्त्र में पीएचडी की है।