2 Partidas e gols totais pelos clubes, atualizadas até 26 de junho de 2024.
3 Partidas e gols pela seleção nacional estão atualizadas até 14 de agosto de 2020.
Thuler começou no time de futsal do Fluminense, onde ficou até os 7 anos, quando foi dispensado.[2]
Flamengo
Após ser dispensado do Tricolor, fez um teste no Flamengo, e aos 8 anos, passou a integrar a equipe da Gávea.[3] A partir daí, foi passando por todas as categorias do clube. Em 2017, na equipe Sub-17 do Flamengo, Thuler era titular e capitão da equipe que ficou a temporada inteira invicta.[2]
Seu primeiro gol como profissional foi em 13 de junho de 2018, no empate por 1–1 com o Palmeiras, válido pela 12.ª rodada do brasileirão de 2018.[11] Seu segundo gol foi em 22 de outubro de 2020, no último jogo da fase de grupos na Libertadores, contra o Júnior Barranquilla. O Flamengo venceu por 3–1.[12]
Montpellier
Após não ser muito aproveitado, foi acertado no dia 11 de fevereiro de 2021 o seu empréstimo ao Montpellier, da França, sendo válido até junho de 2022.[13] O valor da transferência foi de 200 mil euros (aproximadamente R$ 1,1 milhão) pelo empréstimo de 1 ano e meio, com o Montpellier tendo a opção de compra no final do empréstimo estipulada em 2,5 milhões de euros (aproximadamente R$ 14,6 milhões).[14][15]
Embarcou à França no dia 7 de junho, para fazer exames médicos,[16] e no dia 25 de junho, foi oficialmente anuniciado pelo clube francês, tendo escolhido utilizar a camisa 26, mesmo número que usava no Flamengo.[17][15] Fez sua estreia pelo clube francês em 8 de agosto de 2021, na derrota por 3–2 para o Olympique de Marseille, na estreia da Ligue 1 de 2021–22.[18] Ao fim do seu empréstimo, acabou não sendo comprado pelo clube francês por causa das dificuldades financeiras e então retornou ao Flamengo em maio de 2022. Atuou em 18 jogos pelo clube francês.[19]
Vissel Kobe
Após não ser aproveitado, foi acertado seu empréstimo em 22 de julho de 2022 ao Vissel Kobe, do Japão.[20]
Após o término do empréstimo e com dez jogos feitos, o Flamengo negociou a venda de Matheus Thuler ao Vissel Kobe no início de 2023 em definitivo. O time japonês comprou 50% dos direitos econômicos do atleta por 1 milhão de dólares - pouco mais de R$ 5,3 milhões.[21]
Thuler integrou o elenco que foi campeão inédito da J-League de 2023, onde teve boa participação na reta final do competição.[22] Na antepenúltima rodada fez um dos gols da vitória por 2–1 sobre o Urawa Red Diamonds[23] e na penúltima foi titular na vitória por 2–1 sobre o Nagoya Grampus que garantiu o título.[24]