Sus fósiles fueron recolectados en la Formación Santa María, en depósitos pertenecientes al Carniense, durante el Triásico, y se encontraron en el geoparque de Paleorrota, en Rio Grande do Sul, Brasil.
[3][4] En 1972, Romer asignó a Procerosuchus como un posible miembro de la familia Proterochampsidae.
[6][7][8] Se ha sugerido que Procerosuchus es un miembro de la subfamilia Rauisuchinae.
La taxonomía correcta es aún objeto de debate (incluso el propio orden es ahora considerado parafilético) y la anatomía de los distintos taxones, incluyendo a Procerosuchus, no se ha descrito plenamente.
[10] Procerosuchus no parece pertenecer a un grupo recientemente identificado de rauisuquios monofiléticos, denominado clado X, que incluye a los poposáuridos y ctenosauríscidos.