Solução
O uso do dos2unix resolveu o problema.
$ dos2unix patterns.txt
dos2unix: converting file /home/miguel/patterns.txt to Unix format ...
$ file patterns.txt
/home/miguel/patterns.txt: ASCII text
E agora o grep -f funciona novamente.
$ echo 'sandbox/test/script.py' | grep -G -f patterns.txt
sandbox/test/script.py
Espero que esta solução ajude alguém com o mesmo problema.