Nació en Chillán, en 1912, y aunque es mundialmente conocida como tercera y última esposa de Pablo Neruda, en su juventud fue una cantante de bastante fama y también se dedicó a escribir. Estuvo casada durante un tiempo con Armando Carvajal. Conoce al poera en 1946 en un parque de Chile, pero no será hasta tres años después cuando se siente mutuamente atraídos, cuando Neruda está exilado en México por su pertenencia al partido comunista.
En ese momento el poeta está casado con Delia del Carril y no se decide a separarse de su esposa, por lo cual mantienen una relación clandestina, en la que Matilde es la mujer que espera con paciencia y a veces con ira a que el poeta se decida. Ella es quien le cuida amorosamente cuando sufre una tromboflebitis. Hasta 1955 aguantará Matilde esta complicada situación.
Cuando se está separando de Delia, a quien define como «la suave pasajera», escribe y publica con seudónimo «Los versos del capitán», pero aunque su musa es Matilde, no menciona su nombre para no herir a su esposa. Será en «Cien sonetos de amor» cuando la mencione ya claramente y a ella se dirige con el apelativo de «señora mía muy amada».
Para ella construye el poeta una pequeña casa, La Chascona, en donde Matilde se dedica a la jardinería, y que les sirve para refugiar sus amores clandestinos. Al final se casarán en Isla Negra el 28 de octubre de 1966. En 1971 Matilde le acompaña a Paris, donde Allende le nombra embajador.
Su amor se termina con la muerte del poeta en 1973, a la caída de Allende. Hasta su muerte en 1985 Matilde será la guardiana de su obra y su memoria.
Podrían haber leído el libro que escribió Matilde antes de hacer esta publicación, hay un error ENORME!! Ella jamás estuvo casada con Armando Carvajal, él estaba casado con Blanca Hauser, que era amiga de Pablo Neruda y de Matilde, ella fué quien los presentó, la misma Matilde lo cuenta en su libro «»Mi vida junto a Pablo Neruda». A. Carvajal y B. Hauser fueron por lo mismo sus testigos en la ceremonia civil en que contrajeron matrimonio. ¿Cómo lo sé? soy la nieta, tengo fotos, recortes de periódicos de la época, etc.