Родился в Нижнем Новгороде. К 1871 получил начальное, в том числе и музыкальное образование в местной школе Русского музыкального общества. С 1877–1880 учился в Московской консерватории по классу скрипки, в те же годы самостоятельно занимаясь живописью и графикой. В 1881 переехал в Петербург, где в 1882–1913 работал скрипачом Придворного оркестра. Посещал Рисовальную школу Общества поощрения художеств (1894–1898) и школу-студию Я.Ф.Ционглинского (1903–1905), где познакомился с поэтессой и художницей Е.Г.Гурой, ставшей его супругой и соратницей. В 1906–1907 занимался в школе-студии Е.Н.Званцевой. Подружившись (в 1908–1912) с Н.И.Кульбиным, братьями Бурлюками, В.В.Хлебниковым, К.С.Малевичем, А.Е.Крученых и другими авангардистами, стал не только участником, но и одним из организаторов нового искусства. Был одним из инициаторов создания «Союза молодежи» (1910), открыл также издательство «Журавль», где до 1917 выпустил 20 футуристических книг.

В 1913 написал музыку для этапного авангардного спектакля – футуристической оперы Победа над солнцем (либретто Крученых, сценография Малевича), предусмотрев в партитуре грохот пушечной канонады, шум мотора и другие реальные звуковые эффекты. Его музыкальные произведения в целом (фортепьянная сюита Дон Кихот, Осенний сон для скрипки и фортепьяно; обе – 1915) примыкают к традиции символизма, в то же время тяготея к «разлому старого звука», к новым тональным системам, родственным додекафонии А.Шёнберга. Имея в виду этот «разлом», Матюшин в 1915 выпустил Руководство к изучению четвертей тона для скрипки, а в 1917–1918 разрабатывал новый, упрощенный тип своего любимого инструмента.

Как живописец прошел через увлечение импрессионизмом; в 1910-х годах создавал «кристаллографические» композиции в духе кубизма, а также скульптуры из корней и сучьев (цикл Освобожденное движение, 1918, не сохранился). С годами центральное место в его творчестве получила идея «расширенного видения», сложившаяся под воздействием теории «четвертого измерения» П.Д.Успенского. Стремясь раздвинуть границы традиционного зрения, Матюшин писал в окрестностях Петербурга акварельные «медитативные пейзажи» (1916), где небо композиционно сливается с землей. В 1918–1926 преподавал в Государственных свободных художественных мастерских (позднее – петроградское отделение Вхутемаса), организовав там особую «мастерскую пространственного реализма». Продолжил свои поиски в петроградском Музее живописной культуры (1922), а затем в Инхуке (Институт художественной культуры). Из его учеников составилась группа «Зорвед» (от слов «зорко ведать»), опубликовавшая в 1923 свой манифест. Матюшинские пейзажи и абстракции этого периода (Стог. Лахта, 1921; Движение в пространстве, 1922; оба – в Русском музее) служили иллюстрациями к его теориям.

На рубеже 1920–1930-х годов мастер стремился придать своим идеям более практичное, пригодное для нужд оформительского дизайна выражение. С этой целью им совместно с учениками был выпущен коллективный труд Закономерность изменяемости цветовых сочетаний. Справочник по цвету (1932), предназначенный «для практического применения на производстве». Продолжал работу над вторым томом этого издания, однако завершить и опубликовать его уже не удалось.

Умер Матюшин в Петербурге 14 октября 1934.

См. также РУССКАЯ МУЗЫКА.

Козырева Н. «Движение – жизнь» (Матюшин и его теория пространства и цвета). – Творчество, 1989, № 6
Костров Н.И. М.В.Матюшин и его ученики. – Панорама искусств, № 13, 1990