Peter Kooij rozpoczął karierę muzyczną w wieku sześciu lat, śpiewając w chórze chłopięcym, wykonując wiele solowych partii sopranowych podczas koncertów i na nagraniach. Studia muzyczne rozpoczął jednak w klasie skrzypiec. Następnie uczył się śpiewu u Maxa van Egmonda w Sweelinck Conservatorium w Amsterdamie, gdzie uzyskał dyplom solistyczny.
Występuje jako solista w wielu salach koncertowych świata, takich jak: Concertgebouw Amsterdam, Musikverein Wien, Carnegie Hall New York, Royal Albert Hall London, Teatro Colon Buenos Aires, Berliner Philharmonie, Kölner Philharmonie, Palais Garnier Paris, Suntory oraz Casals Hall Tokyo, pod batutą słynnych dyrygentów, takich jak Philippe Herreweghe, Ton Koopman, Frans Brüggen, Gustav Leonhardt, René Jacobs, Sigiswald Kuijken, Roger Norrington oraz Iván Fisher.
Jego szeroki repertuar obejmuje muzykę od Schütza do Weilla, nagrał ponad sto trzydzieści płyt dla Philipsa, Sony, Virgin Classics, Harmonia Mundi, Erato, EMI oraz BIS. Wytwórnia BIS zaprosiła go do nagrania kompletu Kantat, Pasji i Mszy Bacha z Bach Collegium Japan pod dyrekcją Masaakiego Suzuki.
Peter Kooij jest dyrektorem artystycznym Ensemble Vocal Européen. W latach 1991–2000 był profesorem Sweelinck Conservatorium w Amsterdamie, w latach 1995–1998 był zatrudniony w Musikhochschule w Hanowerze. Od 2000 roku profesor Tokyo University of Fine Arts and Music. Od 2005 roku profesor HfK Bremen. Jest zapraszany do prowadzenia lekcji mistrzowskich w Niemczech, we Francji, w Portugalii, Hiszpanii, Belgii, Finlandii i Japonii.