El cuy silvestre de Patzelt cuenta con una longitud media de 272 mm. y un peso de 534 gramos. Su pelaje tiene los pelos bicolorados, el dorsal es oliváceo oscuro mezclado con marrón, o marrón rojizo oscuro, el ventral es amarillento o pálido.^[2]​^[3]​ Presenta varias diferencias en los rasgos craneales con la especie más similar, Cavia tschudii.^[3]​

Su fórmula dental es de ${\displaystyle {\tfrac {1.0.1.3}{1.0.1.3}}}$ .^[2]​

Cavia patzelti es una especie endémica de Ecuador. Anteriormente se consideraba que se restringía a las tierras altas de Chimborazo, en regiones de entre 3000 a 3800 metros de altura.^[1]​ Sin embargo, en 2016 se reportaron nuevos individuos fuera de esta localidad, haciendo que su distribución se extienda desde la provincia de Chimborazo hasta Zamora Chinchipe,^[3]​ con un rango de altitud entre los 2800-3800 metros sobre el nivel del mar.^[3]​

Cavia patzelti vive en zonas pantanosas, quebradas húmedas y ecotonos entre el páramo y el matorral andino.^[2]​

Como todos los miembros de su familia, Cavia patzelti es un herbívoro. Se ha observado que se alimenta de gramíneas como Stipa sp. y Paspalum humboldtianum. También se acerca ocasionalmente a los cultivos de manzana para alimenatarse de su corteza y de otros arbustos pequeños (Ageratum sp.) que crecen en el borde.^[3]​

Cavia patzelti fue descrita originalmente por H. Schliemann en 1982, que la describió como una subespecie de Cavia aperea,^[6]​ pero en 2010 y después de análisis filogenéticos de secuencias mitocondriales fue elevada a especie plena por Donnum y Salazar.^[5]​

En la lista roja de la UICN Cavia patzelti está categorizada como especie con datos insuficientes (DD).^[1]​