Pe 22 iulie 2009 a fost numită antrenor principal al echipei de senioare a Ungariei, înlocuindu-l pe Vilmos Imre în acest post. Mátéfi a rămas în funcție atât la club, cât și la echipa națională până în luna noiembrie 2010, când Beáta Bohus a preluat postul de antrenor la Békéscsaba pentru a o ajuta să se poată concentra doar pe activitatea internațională a selecționatei maghiare. Totuși, echipa ungară a regresat ușor sub conducerea lui Eszter Mátéfi, terminând pe locul 9 la Campionatul Mondial din 2009 și pe locul 10 la Campionatul European din 2010. Ungaria a fost până la urmă eliminată de Germania în timpul calificărilor pentru Campionatul Mondial din 2011, iar Mátéfi a demisionat pe 12 iunie 2011.