Nacido en Hampton, Virginia, Satcher se graduó de Denmark-Olar High School en Dinamarca, Carolina del Sur (1982), y luego recibió una licenciatura en Ciencias, así como un doctorado en Ingeniería Química del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Luego estudió medicina en la Escuela de Medicina de Harvard, y recibió su doctorado en medicina en 1994. Satcher hizo su pasantía y residencia en la Universidad de California, San Francisco de 1995 a 2000, y una beca de investigación postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley en 1998, y una beca de oncología ortopédica en la Universidad de Florida de 2000 a 2001.
Antes de ser aceptado en el programa de astronautas por la NASA, Satcher fue Profesor Asistente en la Escuela de Medicina Feinberg, Universidad Northwestern, en el Departamento de Cirugía Ortopédica. Satcher también tuvo citas como Médico Tratante en Cirugía Ortopédica en el Children’s Memorial Hospital en Chicago, Illinois, especializado en Oncología Musculoesquelética; y una Cita Adjunta en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Northwestern.
Satcher también fue miembro del Centro Oncológico Integral Robert H. Lurie y del Instituto de Bioingeniería y Nanotecnología en Medicina Avanzada de la Universidad Northwestern. Satcher también fue Becario Schweitzer en el Hospital Albert Schweitzer, en Lambaréné, Gabón. La experiencia de Satcher en ingeniería incluye pasantías en DuPont en el Grupo de Investigación de Fibras Textiles y en la División de Productos de Polímeros.