В 1984 году Матиос окончил Ростоковскую среднюю школу и поступил в Черновицкое музыкальное училище. С 1988 по 1990 годы проходил военную службу в Вооруженных силах СССР.
В 1997 году он окончил юридический факультет Черновицкого государственного университета им. Юрия Федьковича и тогда же начал работу в органах прокуратуры помощником прокурора города Черновцы.
С 1998 по 1999 год Матиос занимал должность старшего следователя прокуратуры в Черновцах, затем до 2000 года — старшего следователя прокуратуры Черновицкой области и до 2001 — старшего прокурора отдела надзора за соблюдением законов органами внутренних дел и налоговой милиции при осуществлении оперативно-розыскной деятельности, дознания и досудебного следствия управления надзора за законностью оперативно-розыскной деятельности, дознания и досудебного следствия прокуратуры Херсонской области.
В 2001 году он стал старшим прокурором отдела по работе с кадрами прокуратуры Херсонской области, параллельно выполнял обязанности заместителя начальника отдела надзора за соблюдением законов специальными подразделениями по борьбе с организованной преступностью и коррупцией прокуратуры Херсонской области. Также занимал пост прокурора Высокопольского района Херсонской области.
В период с 2001 по 2004 год Матиос был начальником отдела надзора за исполнением законов спецподразделениями и другими государственными органами, которые ведут борьбу с организованной преступностью и коррупцией управления надзора за законностью оперативно-розыскной деятельности, дознания и досудебного следствия прокуратуры Херсонской области.
В 2004 году выполнял обязанности заместителя начальника отдела надзора за соблюдением законов органами внутренних дел при осуществлении оперативно-розыскной деятельности, дознания и досудебного следствия управления надзора за соблюдением законов органами, которые проводят оперативно-розыскную деятельность, дознание и досудебное следствие киевской прокуратуры.
С 2005 по 2008 год Матиос занимал должность начальника отдела надзора за соблюдением законов органами Службы безопасности Украины (СБУ), государственной таможенной службы и Государственной пограничной охраны при осуществлении оперативно-розыскной деятельности, дознания и досудебного следствия прокуратуры Киева.
В 2008 году стал начальником УСБУ во Львовской области, также с 2008 по 2009 год руководил одесским управлением СБУ. В конце года Матиосу было присвоено воинское звание генерал-майора СБУ.
После этого, с 2009 по 2010, он был первым заместителем начальника ГУ «К» СБУ (Главного управления по борьбе с коррупцией и организованной преступностью Службы безопасности Украины).
На следующий год был командирован из органов СБУ на должность советника председателя Высшего административного суда Украины. В течение 2011-2014 годов Матиос пребывал в должности заместителя руководителя Главного контрольного управления Администрации президента Украины. В 2014 году он находился в распоряжении Председателя СБУ.
В июня 2014 года Матиос был назначен заместителем генерального прокурора Украины — начальником Главного управления процессуального руководства в уголовных производствах следователей центрального аппарата и надзора за соблюдением законов в военной сфере и утвержден членом коллегии Генеральной прокуратуры Украины.
В конце августа 2014 года стал главным военным прокурором Украины.
В ноябре 2018 года Матиос попал в санкционные списки России.
Позднее в СМИ появилась информация о причастности главного военпрокурора к «сливу» в прессу информации о коррупции в «Укроборонпроме». Сообщалось, что таким образом он пытался избежать персональной ответственности после возможного поражения действующего президента страны Петра Порошенко на выборах-2019.
2 сентября 2019 года Генеральный прокурор Руслан Рябошапка подписал приказ об освобождении от должности главного военного прокурора Анатолия Матиоса.
15 октября 2019 года уволен с военной службы в запас.
15 апреля 2019 года журналист Василий Крутчаксообщил о том, что Матиос сбежал за границу, отметив, что новость о бегстве Матиоса поступила к нему от информированных источников.
По словам журналиста, у Матиоса серьезный конфликт с Порошенко из-за фигурантов уголовного дела о хищениях в оборонке — отца и сына Гладковских (Свинарчуков), при этом Матиос может также быть связан со скандальной видеозаписью, на которой фигурирует сын главы государства в состоянии алкогольного или наркотического опьянения.
Также сообщалось, что в мае 2020 года Матиос получил удостоверение адвоката и начал работу адвокатом в Луцке.