Boston CelticsEdit
Após a segunda temporada de Walker, ele declarou para o esboço da NBA de 1996 e foi escolhido em sexto lugar pelo Boston Celtics. Na época de 1996-1997, Walker fez a primeira equipa All-Rookie e liderou a equipa na pontuação (17,5 ppg) e no ressalto (9,0), uma vez que a equipa teve a sua pior época na história da franquia, 15-67. Na temporada seguinte, Pitino reuniu-se com Walker como novo treinador dos Celtics e fez a equipa All-Star como reserva, com uma média de 22,4 ppg e 10,2 rpg. Também marcou 49 pontos numa derrota na carreira contra os Washington Wizards. O sucesso de Walker levou-o a aparecer na capa da NBA Live 99.
No rascunho de 98, os Celtics tiveram a 10ª escolha e escolheram o swingman Paul Pierce. Nos anos seguintes, Pierce e Walker foram uma dupla talentosa para os Celtics. Na época 2001-2002, Walker teve a sua melhor época geral, ajudando a conduzir os Celtics a um recorde de 49-33 e ao seu primeiro lugar nos playoffs em sete anos. Foi segundo na sua equipa na pontuação (22,0), primeiro nos ressaltos (9), e primeiro nas assistências, (5,0). Pierce e Walker levaram a equipa às finais da Conferência Oriental, onde caíram para os New Jersey Nets em seis jogos. Na época seguinte, Walker fez a sua terceira equipa All-Star.
A 20 de Fevereiro de 2002, o antigo companheiro de equipa do Kentucky Tony Delk foi trocado pelo Celtics, reunindo Walker com ele.
Dallas Mavericks e Atlanta HawksEdit
Nove dias e meio antes do início da época 2003-04, Walker foi negociado com Delk para o Dallas Mavericks por Raef LaFrentz, Chris Mills, e Jiří Welsch. O Walker foi utilizado numa capacidade relativamente limitada na sua nova equipa devido ao número de jogadores de alto calibre que povoavam o plantel dos Mavericks. Incluído nessa equipa estava Antawn Jamison, recentemente adquirido aos Golden State Warriors. A 8 de Agosto de 2004, Walker e Delk foram novamente trocados, desta vez pelos Hawks de Atlanta por Jason Terry, Hawk Alan Henderson de longa data e um draft pick.
Regresso a BostonEdit
A 24 de Fevereiro de 2005, Walker foi trocado de volta aos Celtics num negócio que enviou Gary Payton, Tom Gugliotta, Michael Stewart, e um draft pick de primeira volta aos Hawks. (Payton foi libertado pelos Falcões e reassinado com Boston para o resto da época). Walker começou todos os 24 jogos restantes para os Celtics, com uma média de 16,3 pontos e 8,3 rebotes de um jogo à medida que os Celtics avançavam para os playoffs antes de perder para os Indiana Pacers numa série de 7 jogos da primeira ronda. Para a sua segunda etapa com os Celtics, Walker escolheu vestir o uniforme número 88, uma vez que a sua camisola de marca registada 8 estava a ser usada pelo estreante Al Jefferson.
Miami HeatEdit
Walker ganhou um campeonato da NBA com os Heat em 2006.
Em 2 de Agosto de 2005, Walker esteve envolvido num negócio de cinco equipas e 13 jogadores (o maior negócio na história da NBA) que o enviou dos Celtics para o Miami Heat. Os Celtics receberam Curtis Borchardt, Qyntel Woods, os direitos de projecto de Albert Miralles, e os projectos de escolhas no acordo. A jogada reuniu Walker com o companheiro de equipa Celtics Gary Payton.
O Heat jogou com Walker principalmente fora do banco, e ele rodou entre ambas as posições avançadas. Embora tenha lutado cedo para se ajustar a este papel, no final da época ele era uma força para os Heat, terminando a época com médias de 12,2 pontos e 5,1 ressaltos de um jogo como o principal marcador da equipa fora do banco. Walker também liderou a equipa nas tacadas totais de 3 pontos feitas para a época, e aumentou as suas percentagens de 3 pontos, lances livres e de remate geral.
Nos playoffs a sua produção aumentaria, uma vez que seria o terceiro melhor marcador da equipa, ao mesmo tempo que fazia cestos cruciais de três pontos e colocava 20 pontos em quatro jogos de playoff diferentes, incluindo 23 contra os New Jersey Nets no jogo de encerramento das semifinais da conferência. Miami avançou para as finais da NBA e enfrentou o Dallas Mavericks, com Walker a marcar 13,8 pontos por jogo da série, uma vez que o Heat ganhou o campeonato da NBA em 6 jogos. Na conquista do título sexto jogo em Dallas, Walker contribuiu com 14 pontos e 11 ressaltos. A produção de Walker baixou na temporada 2006-2007, com uma média de 8,5 pontos por jogo e 4,3 ressaltos. O Heat não conseguiu repetir-se como campeão após uma primeira ronda perdida para os Chicago Bulls.
Minnesota Timberwolves e Memphis GrizzliesEdit
Em 24 de Outubro de 2007, Walker foi negociado com os Minnesota Timberwolves juntamente com Michael Doleac, Wayne Simien, uma primeira ronda de recolha de amostras e considerações monetárias em troca de Ricky Davis e Mark Blount.
A 27 de Junho de 2008, Walker foi negociado com os Memphis Grizzlies juntamente com Marko Jarić, Greg Buckner, e os direitos a O. J. Mayo, por Mike Miller, Brian Cardinal, Jason Collins, e os direitos a Kevin Love. Após aparecer em apenas dois jogos de pré-temporada e permanecer inactivo durante os meses de abertura da época regular, foi dispensado pelos Grizzlies em 19 de Dezembro de 2008.
Em Fevereiro de 2010, assinou com os Guaynabo Mets juntamente com o ex-jogador do Chicago Bulls Marcus Fizer. Walker foi lançado a 1 de Abril de 2010.
Em 6 de Maio de 2010, a ESPN informou que Walker estava a tentar regressar à NBA. A 7 de Dezembro de 2010, Walker foi adquirida por Idaho Stampede da Liga de Desenvolvimento da NBA. Foi noticiado em Abril de 2012 que Walker tinha anunciado a sua reforma após dois anos com a Stampede.