È considerato «uno dei più importanti fotografi italiani del XX secolo», esponente della fotografia neorealista. Con lo pseudonimo Pat Monterosso, inoltre, fu fotografo di guerra documentando la guerra in Russia nella seconda guerra mondiale. Il Fondo delle sue fotografie considerato «di impronta socio-antropologica» e consistente in più di 700.000 scatti, è conservato presso il Museo di Fotografia Contemporanea di Cinisello Balsamo.

«Sensibile e colto narratore, testimone puntuale della società italiana, Federico Patellani, grande maestro del reportage classico e uno degli autori che maggiormente hanno contribuito a definire l'identità della fotografia italiana anche sul piano internazionale, ha raccontato con linguaggio non retorico il Paese del dopoguerra, la ripresa economica, le industrie, la moda, il costume, la vita culturale. [...] un fotografo di classe. Un fotogiornalista speciale [...]»