Va donar els seus primers passos amb la trompa a Santiago de Xile amb el seu avi Antenor Piñeira, a l’edat de set anys. Inicia els estudis formals amb el Mestre Brown a l’institut de música de la Universitat Catòlica de Xile. Va rebre diverses beques com ara «Beca Jorge Peña Henn» i «Beca Amigos del Teatro Municipal». Va participar a la temporada de concerts de l’Orquestra Simfònica de Xile en el programa de nens solistes.
L’any 2005 s’integra a l’Orquestra Simfònica juvenil del seu país en qualitat de trompa solista. L’any següent és convidat a participar al festival d’hivern Campos do Jordão, a Brasil. Va rebre classes amb destacats músics com Wolfgang Gaag i Jean-Pierre Berry, entre d’altres.
El 2008, amb 19 anys, guanya el lloc de trompa solista de l’Orquestra Simfònica de Xile, de la que va ser membre estable durant cinc anys. El mateix any és convidat a fer classes particulars amb Ignacio García, Trompa solista de l’Òpera de l’Estat de Berlín, Alemanya.
L’any 2014 Matías Piñeira va formar part de l’Acadèmia Orquestral de l’Òpera Estatal de Berlín. Ha realitzat diverses gires internacionals sota la batuta de mestre Daniel Barenboim amb aquesta formació.
L’any 2015 va guanyar la plaça de Trompa solista a l’Orquestra Filharmònica de Munich, dirigida actualment pel mestre Valery Gergiev.
