Matti Pietikäinen debuterade i Världscupen 1948. Under Olympiska vinterspelen 1948 i St. Moritz (räknades också som världsmästerskap den gången) kom han på fjärde plats. I samma tävling kom brodern Aatto på åttonde plats. Fyra år senare, under OS i Oslo 1952, fick han inte tävla för det finska laget som straff efter ett slagsmål på krogen. Under VM i Falun 1954 var han tillbaka i laget och blev Finlands första världsmästare i backhoppning. Matti Pietikäinen avslutade backhoppningskarriären 1954.