Seinen ersten Profivertrag hatte Matheus beim Verein AO Itabaiana aus dem Bundesstaat Sergipe. Im Sommer 2005 wurde er für die Saison 2005/06 in der Liga de Honra vom portugiesischen FC Marco verpflichtet.[3] Nach der ersten Halbserie wechselte er zum Sporting Clube de Braga in die höchste portugiesische Liga, die Liga Sagres, mit einem Vertrag über dreieinhalb Jahre.[4] Nachdem er dort nur zu vier Einsätzen gekommen war, wurde er zunächst an den SC Beira-Mar und dann an Vitória Setúbal ausgeliehen. In der Saison 2007/08 wurde er von Braga zurückgeholt. In der Saison 2009/10 nahm er an allen Ligaspielen teil, wenn auch nicht immer über die volle Zeit.[5]
Im Januar 2011 unterzeichnete er einen Dreijahresvertrag beim ukrainischen ErstligistenDnipro Dnipropetrowsk (inzwischen umbenannt in FK Dnipro). Die Ablösesumme betrug eine Million Euro.[6] 2015 erreichte er mit Dnipro Dnipropetrowsk das Endspiel der Europa League, das Dnipro mit 2:3 gegen Titelverteidiger FC Sevilla verlor. In diesem Spiel brach Matheus kurz vor Schluss zusammen.
↑Im Sport-Bild-Sonderheft zur UEFA Champions League 2010/11 ist bei ihm eine Spielberechtigung sowohl für Portugal als auch für Brasilien vermerkt, im Kicker-Sonderheft zur Champions League 2010/11 jedoch nur eine für Brasilien.