Ayant grandi dans une famille où la musique occupe une place importante, Laurent Patenaude a fait partie des Petits Chanteurs du Mont-Royal avant d’entrer au Conservatoire de musique du Québec à Montréal. Il en ressortira avec des diplômes en alto, en musique de chambre et en histoire de la musique. Tout au long de ses études, il multiplie les expériences musicales diverses au sein d’orchestres et d’ensembles professionnels, au sein d’ensembles vocaux, à titre d’enseignant et de chef de chœur.
En 1997, quelques mois après la fin de ses études musicales, il est engagé par les Violons du Roy, avec lesquels il avait joué comme musicien surnuméraire, à titre directeur du personnel artistique. Il prend part, depuis, au développement local, national et international de cet orchestre de chambre, ainsi que du chœur qui lui est attaché, La Chapelle de Québec. Toujours à l’emploi des Violons du Roy, Laurent Patenaude a vu ses responsabilités augmenter au fil des ans. En avril 2019, il est nommé codirecteur général et responsable de l’administration artistique.
Parallèlement à son travail avec les Violons du Roy et La Chapelle de Québec, Laurent Patenaude s’engage dans la vie communautaire et culturelle de Québec. De 2009 à 2019, il anime des émissions consacrées à la musique classique sur les ondes de CKRL 89,1, radio communautaire de Québec. Il a été directeur général de l’International des musiques sacrées de Québec pour l’édition 2014. En 2017-2018, il a été responsable du volet classique de la programmation du Palais Montcalm.