Matthias Thieme wurde in Erfurt geboren, wo er am Kinder- und Jugendtheater »Die Schotte e.V« erste Theatererfahrungen sammelte. Er studierte Theaterwissenschaften an der Universität Leipzig und Schauspielregie an der Hochschule für Schauspielkunst »Ernst Busch« Berlin.
Seine Arbeit als freischaffender Regisseur für Schauspiel und Puppentheater führte ihn u. a. nach Stendal, Zittau, Esslingen, Rostock, Stralsund/Greifswald, Magdeburg, Cottbus und Leipzig. Im Theater »Die Schotte e. V.« Erfurt und am Theater Waidspeicher Erfurt inszeniert Thieme regelmäßig sowie am Neuen Theater Halle und dem Figurentheater Chemnitz.
Von 2010 bis 2013 war er Leitender Schauspielregisseur und Puppentheaterdirektor am Theater Plauen/Zwickau. Am Theater Rudolstadt inszenierte er 2017 Nestroys Posse »Umsonst« als Sommertheater auf der Heidecksburg.