Participó y fue pieza clave en el histórico triunfo 2-0 sobre en el Estadio Nacional Julio Martínez Pradanos por la primera fecha de las Clasificatorias Rusia 2018, ingresando al minuto 63 por un opacó Jorge Valdivia, 9 minutos después al 72 envío un centro al área brasileña tras un tiro libre, que conectó Eduardo Vargas para el 1-0 parcial, finalmente "La Roja" volvía a vencer a la "Scratch" después de 15 años. En la tercera fecha nuevamente fue importante en la igualdad 1-1 de local sobre , ya que desde un tiro libre de costado nuevamente conectó un cabezazo para que Arturo Vidal marcase el 1-0 parcial. En la cuarta fecha ingresó al minuto 65 por Eugenio Mena en la estrepitosa caída 3-0 contra en Montevideo, este sería el último encuentro dirigido por Jorge Sampaoli al mando de la selección. En la quinta fecha enfrentaron a en el Estadio Nacional y Matías empezó de titular en el primer partido de la "Era Pizzi", desafortunadamente Fernández solo alcanzó a estar 6 minutos en cancha, ya que al 3' recibió una dura entrada de Marcos Rojo que lo dejó en el piso algunos minutos, saliendo por Francisco Silva en un duelo que Chile perdió 1-2. Regresó para la octava fecha en el duelo contra Bolivia en el Estadio Monumental, Matías empezó como alternativa e ingresó al minuto 53 por Rodrigo Millar siendo ovacionado por su pasado en Colo-Colo, y al igual que en el duelo contra Argentina y a pesar de impulsar al equipo nacional a un ataque más ofensivo, solo alcanzó a jugar 11 minutos ya que se resintió de su lesión en la rodilla, saliendo al 64' por Felipe Gutiérrez. Increíblemente Chile empató 0-0 con en Santiago dejando escapar puntos de oro. Debido a esto, Fernández no volvió a ser convocado por el técnico Juan Antonio Pizzi ni para la Copa Confederaciones 2017 ni para los próximos duelos clasificatorios.