Matthias je imao tek 17 godina kada je osvojio zlato na OI u Londonu 1948., a naslov olimpijskog pobjednika obranio je potom i na Igrama u Helsinkiu 1952. Samo su Matthias i Britanac Daley Thompson (1980-84) osvajali uzastopna olimpijska zlata u desetoboju, a zanimljivo je da je Amerikanac u London stigao sa samo dva završena desetobojska natjecanja, dok je u Helsinkiu oborio i svjetski rekord sa tada fenomenalnih 7.887 bodova. Uz atletiku, nastupao je i u američkom nogometu, osvojivši sveučilišno prvenstvo, a 1950. je odbio ponudu profesionalne momčadi Washington Redskins.
Mathias je četiri puta biran u američki Kongres, a bio je i dugogodišnjim direktorom Olimpijskog trening centra u Colorado Springsu.