Après avoir passé une agrégation en biologie - géologie, Mathieu a mené un Master 2 Recherche en écologie et en biologie de l'évolution. Il a alors exercé en tant que professeur de SVT.

Il a rejoint l'équipe de la Fondation La main à la pâte en 2015 et s'est beaucoup investi sur la question du lien entre enseignement scientifique et éducation à l'esprit critique. Il est actuellement en charge du projet dédié à la célébration du bicentenaire de Pasteur. Il travaille également avec le réseau des Centres Pilotes et des Collèges La main à la pâte, notamment autour des questions de biodiversité et d'éducation au développement durable.

Naturaliste amateur, il est aussi explorateur à ses heures.