Matthieu Chatellier a suivi des études de cinéma en CinéSup à Nantes puis à l’ENS Louis Lumière à Paris. Entre 1997 et 2004, il réalise ses premiers films de fiction tout en organisant des actions culturelles dans des quartiers défavorisés d’Amiens puis de Caen. En 2006, alors qu’un vaste mouvement social mobilise les universités contre un nouveau type de contrat de travail, Matthieu Chatellier réalise avec Daniela de Felice le film "(G)rêve général(e)" (2008). Il y fait le récit de la découverte de l’engagement et de la lutte politique par de jeunes étudiants de province bloquant leur université. En 2010, approfondissant l’exploration de ses thèmes de prédilection – l’intimité et le huis-clos –, il réalise "Voir ce que devient l’ombre", qui évoque sa rencontre avec les artistes Cécile Reims et Fred Deux. "Doux amer" (2011) est le journal intime du cinéaste à l’époque où il apprend qu’il est atteint d’une maladie grave. À travers notamment un récit off et des images filmées dans la solitude ou bien en famille, le film témoigne d’une conscience exacerbée de la fragilité de la vie. Dans "Sauf ici, peut-être" (2013), le réalisateur s’immerge au sein d’une petite communauté Emmaüs en lisière d’un bois. Il y noue une relation avec différents compagnons, qui l’emmènent dans leur chambre, lui racontent l’histoire des objets qui les entourent, esquissant ainsi un récit de leur propre vie. Avec "La Mécanique des corps" (2016), Matthieu Chatellier décrit avec délicatesse et retenue l’acceptation de l’hybridation du corps chez des personnes amputées. Il renoue avec la fiction et la coréalisation avec Daniela de Felice en 2019 pour le court métrage "Angèle à la Casse". Il réalise la même année le long métrage "Nos forêts", entre fiction et documentaire. Il y expérimente une forme nouvelle où se mêlent la force du cinéma du réel et une intimité imaginaire, portée par des comédiens non professionnels.