Nació el 11 de noviembre de 1911 en Santiago en el seno de una familia acomodada.
Estudió en el Colegio de los Sagrados Corazones y, más tarde, entró a la Escuela de Arquitectura de la Universidad Católica de Chile.
Paralelamente, asistió a clases vespertinas de dibujo a mano alzada en la Escuela de Bellas Artes, donde fue alumno de Hernán Gazmuri.
En 1933, tras finalizar sus estudios universitarios, se trasladó a París, donde trabajó como asistente del arquitecto vanguardista Le Corbusier. Además, estableció amistad con grandes artistas como Marcel Duchamp, Pablo Picasso, René Magritte, entre otros.
Luego, viajó a España y conoció a Federico García Lorca, Salvador Dalí y Andrés Breton -padre del surrealismo-. Así, Matta produjo ilustraciones y artículos para el periódico Minotaure.
En 1936, residió brevemente en Londres, donde trabajó con Walter Gropiues y László Moholy-Nagy. Por esos años, además, dio un giro decisivo para su carrera artística, ya que pasó del dibujo a la pintura en óleo, por la cual se hizo famoso mundialmente. Sus primeras obras de orientación surrealista datan de esos años y pertenecen a la serie Morfologías psicológicas (1938).
En 1939, se trasladó a Estados Unidos, viviendo en Nueva York hasta 1948. Allí entró en contacto con los expresionistas abstractos (como Arshile Gorky). Fue apartado del grupo surrealista (por causas desconocidas) en 1947 y readmitido en 1959.
Realizó su primera exposición individual en 1940 en la galería Julien Levy. Otras obras significativas son La tierra es un hombre (1941), La cuestión Djamila (1962) y Sobre el estado de la unión (1965).
Paralelo a su actividad pictórica, Matta experimentó distintas formas de expresión tecnificadas, incluyendo producciones de videos (como Système 88) y fotográficas.
Tras abandonar Estados Unidos, volvió a Europa y se estableció en Roma y en París. En esta última ciudad, en 1956, pintó un soberbio mural para la Unesco, titulado Las dudas de tres mundos.
De visita en Chile (1970), invitado por el presidente Salvador Allende, trabajó en murales colectivos con la brigada Ramona Parra.
Entre los galardones y distinciones que Matta recibió destacan los siguientes: el Premio Nacional de Arte (1990), el Premio Príncipe de Asturias de las Artes (1992) y el Praemium Imperiale en la categoría de Pintura (1995).
Falleció el 23 de noviembre de 2002 en Civitavecchia, cerca de Roma.
¿Sabías que?
Cuando a Matta se le informó que había obtenido el PREMIO NACIONAL DE ARTE y se le invitó a visitar el país para recibirlo, él contestó «No, Chile está tan lejos y yo estoy viejo. ¿Por qué no les venden Chile a los japoneses y se compran un lugar más chico y cerca de aquí?»