Formé au violon baroque auprès de Chiara Banchini à la Schola Cantorum (Bâle), Matthieu Camilleri s'est spécialisé dans le domaine de l'Improvisation historique avec l'organiste Rudolf Lutz : improvisation avec basse, mais aussi à violon seul.
Au fil de ses recherches sur le répertoire, il développe un système de réflexes polyphoniques applicable sur les instruments à corde et donne ainsi, seul ou accompagné, des récitals improvisés dans plusieurs séries de concerts : Festival des Musiques Improvisées de Lausanne, Improvisations festival Leipzig, Lanvellec, Forum alte Musik Zürich, Tartini Festival Pirano, Embaroquement, Musique Vivantes, Bach en Combrailles, Passe ton Bach, etc.
Convaincu des extraordinaires vertus pédagogiques de la démarche improvisatrice, étape ultime de l'acquisition stylistique, il intervient régulièrement lors de stages ou master classes au sein d'institutions comme les Conservatoires Nationaux Supérieurs de Musique de Lyon et Paris, la Schola Cantorum, la Royal Academy of Music London, ou l'Improvisations festival Leipzig.
En mai 2018 est paru pour le label EnPhases (Outhere) un disque à violon seul, Senti lo mare, mettant en miroir des sonates de Tartini avec des improvisations. Ce disque reçoit d'excellentes critiques de la presse spécialisée (5 Diapasons et 4* de Classica). « En mêlant lecture fidèle et improvisations en miroir, Matthieu Camilleri transfigure les ultimes sonates de Tartini. Une interprétation dont l'irrévérence jubilatoire repose sur des moyens techniques phénoménaux ». (Classica)
Il dirige également l'ensemble Les Récréations, avec lequel il enregistre pour Ricercar (Outhere) deux disques, Sonate a quattro (Scarlatti) et L'Art de la fugue (Bach) qui reçoivent chacun un Diapason d'or. L'ensemble est invité dans de nombreux festivals (Lanvellec, la Chaise-Dieu, Ribeauvillé, Souvigny, Bach en Combrailles, la Courroie, etc.) et salles de concerts (Casino de Bâle, Philharmonie de Varsovie, Villa Borghese à Rome etc.), et fait régulièrement des enregistrements radiophoniques pour la WDR ou France Musique.