Rui Patrício s’est fait un nom à un très jeune âge. À 18 ans à peine, il signe sa première titularisation dans l’équipe première du Sporting Portugal. Le gardien de but joue un rôle décisif dans la victoire en déplacement au Marítimo Funchal. En arrêtant un penalty, il assure le succès de son équipe 1:0. L’été suivant, il est le titulaire de la sélection lors de la Coupe du Monde U-20 de la FIFA 2007, avec laquelle il atteint les huitièmes de finale. À partir de la saison 2007/08, c’est lui qui prend le plus souvent place dans les cages du Sporting. Il fait partie du groupe appelé par Luiz Felipe Scolari pour l’UEFA EURO 2008, mais il ne participe à aucune rencontre. En 2010, il n’est pas sélectionné pour la Coupe du Monde de la FIFA en Afrique du Sud.

Lorsque Paulo Bento est désigné nouveau sélectionneur pour les qualifications de l'UEFA EURO 2012, il fait appel sans hésiter à Rui Patrício. C’est déjà sous ses ordres que celui-ci avait débuté au Sporting. Patricio réalise un excellent EURO qui voit le Portugal se hisser jusqu’en demi-finale. Il est ensuite numéro un lors des qualifications pour la Coupe du Monde 2014, mais ne dispute qu’un seul match lors de la phase finale. Deux ans plus tard, c’est le triomphe : Patricio est titulaire lors de l’EURO 2016, et le Portugal est sacré champion d'Europe.