Fotbollsförbundets oberoende regleringskommission biföll delvis Chelseas överklagande på tisdagen.
Matic, 26, skickades iväg på lördagens 1-1 dragning med Burnley efter att ha reagerat på en hög tackling från Ashley Barnes.
I ett uttalande sade Chelsea att de var "extremt besvikna och frustrerade" att Matic fortfarande måste tjäna ett förbud.
Matic kommer att missa League Cup finalen mot Tottenham Hotspur på Wembley och nästa veckas ligamatch på West Ham United, onsdagen den 4 mars.
Ett uttalande på Chelseas webbplats, som publicerades under rubriken "Chelsea FC bestört med FA: s beslut om Matic", sade styrelsen var missnöjd med att kommissionen beslutat att minska förbudet genom "maximal utsträckning som tillåts enligt FA regler".
Provisionen kunde ha minskat förbudet till ett spel, men kunde inte vända det röda kortet.
Chelsea uttalande tillade: "Det har funnits universellt fördömande av den vårdslösa utmaning Ashley Barnes på Matic och det är klubbens åsikt att han har blivit orättvist straffad med ett två-match förbud för sin reaktion på en karriär-hotande tackling."
Serbien mittfältaren knuffade Barnes till marken efter Clarets framåt fångade honom på skenan.
Blues boss Jose Mourinho försvarade Matics reaktion och beskrev tacklingen från Barnes som "kriminell", medan Match of the Day pundit Alan Shearer sade att utmaningen var "hemskt" och "farligt".
Burnley manager Sean Dyche sade dock att även om slow-motion replays fick händelsen att se "ful ut", utmaningen var bara en "sammankomst i en ovanlig vinkel".
Roger Burden, ordförande i FA:s regulatoriska kommission, sade att panelen hade "avvisat Nemanja Matics förmildring i fråga om den provokation och tackling han fick som ledde till hans våldshandling".
Han tillade: "Michael Matics våldsamma reaktion på tacklingens karaktär kan inte tolereras och rättfärdigar inte hans senare handlingar.
"Kommitténs medlemmar accepterade dock begränsningen av den våldsnivå som Matic använde sig av och den typ av kontakt han hade med Mr Barnes."
Chelseas uttalande tillade att de skulle invänta FA: s skriftliga skäl innan kommentera ytterligare, och sade "referenter och fotbollsmyndigheter måste göra mer för att skydda spelare på alla nivåer i spelet från farliga utmaningar".
Chelsea mittfälter Nemanja Matics förbud mot våld har reducerats från tre matcher till två, men han kommer fortfarande att missa söndagens League Cup final.