Discende dall'omonima famiglia di architetti, Giovanbattista (suo padre), Carlo e Crispino che il sovrano Carlo III di Borbone chiamò insieme con il Vanvitelli per la costruzione della Reggia di Caserta.
Nacque a Caneggio (Canton Ticino) il 6 dicembre del 1770 da Giovanbattista e da Maria Giovanna Maggi. Ancora adolescente fu chiamato in Italia dallo zio Carlo che, non avendo figli, si occupò della sua istruzione e della sua educazione fino a farne un valente architetto, chiamato presto a collaborare con Francesco Collecini, primo aiutante di Luigi Vanvitelli.
Grazie dell'aiuto del maestro ebbe incarichi importanti, quali la direzione delle fabbriche di Carditello e del Condotto Carolino; curò la sistemazione del boschetto in cima a monte Briano sovrastante la cascata delle acque di Caserta. Il re Ferdinando IV lo ascrisse fra i primi individui della nascente Real Colonia di San Leucio. Sposò Carolina Brunelli, figlia di Domenico, architetto, che assieme ai fratelli Carlo, pittore, e Angelo, scultore, lavorava anche lui alla costruzione di San Leucio. Da questo matrimonio nacquero dodici figli.
Quando Ferdinando IV ideò Ferdinandopoli, ne affidò l'incarico a Francesco Collecini che lo commissionò a Giovanni Patturelli. Gli avvenimenti del 1799 bloccarono un po' la sua fortuna che, però, si riprese poco dopo con la costruzione del Casino di San Silvestro e della Chiesa Madre del Comune di San Nicola la Strada.
Alla morte del Collecini, avvenuta nel 1804, il Patturelli completò la Chiesa della Madonna delle Grazie alla Vaccheria e, per quest'opera, il re regalò a "Giovannino" un astuccio di compassi d'oro e trecento ducati.
Durante l'occupazione militare fu nominato architetto dei Real Siti di Caserta, San Leucio e Carditello ed è in questo periodo che portò a termine sale e giardini della Reggia e di quei luoghi.
Finita l'occupazione, nel Real Casino di Belvedere in San Leucio costruì la Real Fabbrica delle sete e la Filanda. Con un'alta opera di ingegneria idraulica, fece arrivare alla filanda acqua necessaria per dare movimento al rotone che muoveva i mangani (mossi in precedenza a braccia) evitando così la costruzione di un nuovo acquedotto dalla cascata di Caserta e, quindi, nuove spese per il sovrano.
Altro capolavoro di idraulica realizzò accanto al ponte di Ercole e, all'esterno verso Aldifreda: un grandioso stabilimento di macchine idrauliche che riciclavano l'acqua del Parco della Reggia.
Progettò la Cattedrale di Caserta, la piazza del Mercato, sistemò la piazza antistante la Reggia e il viale che la collega a Napoli.
Alla morte di Ferdinando IV, Francesco I lo nominò suo architetto particolare, affidandogli il completamento e il rifacimento di fabbriche in San Leucio, Caserta, Carditello, Calvi e Mondragone opere che curò anche sotto Ferdinando II.
Numerose sono pure le opere che progettò e realizzò per privati, come la Fabbrica de' Cotoni, presso Aldifreda, commissionatagli dal signor negoziante Luigi Vallin.
Non va trascurato l'amore che il Patturelli ebbe verso l'archeologia, infatti recuperò scavi greci e romani nel territorio di Capua; collezionò monete e vasi antichi e fu ascritto fra i soci dell'istituto Archeologico di Roma.
Morì a Caserta (per ascesso maligno all'ascella sinistra) il 26 luglio del 1849, di giovedì, alle ore 14.00, assistito dai numerosi figli.