Patrick Bolleire naît en Belgique. À 6 ans, il décide d’étudier le piano. Cependant, il commence sa vie professionnelle en tant qu’ingénieur en télécommunications avant de revenir au chant à 27 ans. Il intègre l’Opéra Studio de l’Opéra national du Rhin et y fait ses débuts en 2007 dans le rôle du Bonze dans Le Rossignol de Stravinsky.

En 2007, Patrick Bolleire commence sa carrière comme de nombreuses basses par des seconds rôles : Bartolo dans Les Noces de Figaro au Château d'Haldenstein ou encore Brander dans La Damnation de Faust à l’Opéra de Flandre. En 2008, le rôle de Don Prudenzio dans Le Voyage à Reims de Rossini lui ouvre les portes des opéras de Reims, Avignon, Massy, Montpellier et Clermont-Ferrand. De retour à Strasbourg, il incarne ensuite Cachas dans Iphigénie en Aulide de Gluck et Don Fernando dans Fidelio de Beethoven. Début 2009, il prend le rôle du Commandeur dans Don Giovanni de Mozart à Metz, puis Caen l'invite en Monterone dans Rigoletto de Verdi. Il débute à l’Opéra de Wallonie en Vieil Hébreu dans Samson et Dalila de Saint-Saëns.

Sa carrière commence à s’internationaliser lorsqu’il est invité à se produire au Concertgebouw d’Amsterdam dans le rôle de Melchtal dans Guillaume Tell de Rossini. En 2010, il retourne à Marseille pour le rôle du Spectre dans Hamlet de Thomas. Le rôle de Sarastro dans La Flûte enchantée l’amène au Luxembourg en 2011. Cette année-là, il fait ses premiers pas à La Monnaie, dans le rôle du Roi dans Cendrillon de Massenet. En 2013, il interprète le Duc de Vérone puis Frère Laurent dans Roméo et Juliette de Gounod à La Monnaie et à Liège, un Médecin dans Pelléas et Mélisande de Debussy à Bruxelles, ainsi que Méphistophélès dans Faust de Gounod à l’Opéra d’Estonie. Toujours en 2013, il est Rocco dans Fidelio à Rouen. En 2014, il ajoute deux œuvres rossiniennes à son répertoire à Lyon : Le Gouverneur dans Le Comte Ory et Oroe dans Semiramide, qu’il reprend pour ses débuts au Théâtre des Champs-Elysées. Il débute en Comte des Grieux dans Manon à Lausanne. En 2015, la basse prend le rôle de Pietro dans Simon Boccanegra en Avignon, puis celui de Fenicio dans Ermione à Lyon. En 2017, il est le Moine dans Don Carlos de Verdi à l’Opéra du Rhin, puis il se rend à Lille en Daland dans Le Vaisseau fantôme et à Lausanne en Raimondo dans Lucia di Lammermoor. En 2018, il incarne Abimélech dans Samson et Dalila à Metz, puis débute à l’Opéra de Paris en Thoré dans Les Huguenots. L'année suivante, il chante Alberti dans Robert le diable en concert à La Monnaie, puis Sparafucile dans Rigoletto à Massy et Walter Furst dans Guillaume Tell à Lyon. En 2020, il prend le rôle de Nourabad dans Les Pêcheurs de perles à la Philharmonie de Paris. 

En 2020/2021, Patrick Bolleire incarnera Albimélech dans Samson et Dalila à l'Opéra du Rhin en octobre, puis Agamemnon dans La Belle Hélène à Liège en décembre. Il prendra le rôle d'Angelotti dans Tosca à Marseille en février (puis à Lille en mai), où il chantera également Nourabad dans Les Pêcheurs de perles en avril.