Matthew Wilson begann seine Karriere 2001 bei dem Radsport-Team Mercury-Viatel. Nach einem Jahr wechselte er zu der französischen Mannschaft La Française des Jeux. Dort nahm er 2003 zum ersten Mal an der Tour de France teil, die er auf einem der letzten Plätze beendete. Im Januar 2004 gewann Wilson dann bei der australischen Straßenmeisterschaft den Meistertitel. Von 2006 bis 2007 fuhr er für das Professional Continental TeamUnibet.com, bevor er zur Saison 2008 zum Team Type 1 transferierte. Nach einem weiteren Wechsel zum Team Garmin-Transitions im Jahre 2010, fuhr er seine letzte Saison für Orica GreenEdge und beendete seine Karriere nach den Vattenfall-Cyclassics 2012.