Inició en 1932 una política de fichajes de jugadores experimentados. Cabe mencionar también a jugadores como Enzo Ferrero, quien no tuvo una gran cantidad de partidos, ya que emigró con rapidez a la Primera División de España, en donde brilló en el Sporting de Gijón y es considerado el mayor ídolo en la historia de ese club. En 1997 con 17 años, fue fichado por el Valencia, haciendo su debut en Primera División el 31 de agosto de 1997. En esa primera temporada 1997-98, su principal valedor fue el técnico Jorge Valdano. En el siguiente partido, ante Perú en Lima, volvería a inflar redes tras conectar un pase de Alexis al minuto 70 de duelo para marcar el 3-1 y así volver a vencer a Perú de visita en Clasificatorias tras 24 años, salió al minuto 72 por Rodrigo Tello. Finalmente tras la derrota 3-1 con Serbia en un amistoso en noviembre de 2012, Claudio Borghi fue despedido como DT de La Roja, quien asumiría el mando de la selección chilena sería el estratega argentino Jorge Sampaoli y sumado a sus lesiones, Fernández perdió protagonismo y la titularidad en la selección. En la cuarta fecha ingresó al minuto 65 por Eugenio Mena en la estrepitosa caída 3-0 contra Uruguay en Montevideo, este sería el último encuentro dirigido por Jorge Sampaoli al mando de la selección.
En el siguiente partido, ante Uruguay en el Estadio Centenario de Montevideo, le cometieron un penal que permitió que Marcelo Salas pusiera momentáneamente el 1 a 2 favorable a Chile; el resultado final sería un empate a 2 y también de esta manera Chile conseguiría por primera vez sacar un punto en tierras uruguayas por clasificatorias. Finalmente sellarían su clasificación al Mundial de Sudáfrica venciendo a Colombia en Medellín en la penúltima fecha de las clasificatorias, ganando 4-2. En ese partido, Matías estuvo en cancha solo hasta el minuto 31, siendo reemplazado por Jorge Valdivia, quien fue la figura del encuentro, ya que asistió a Waldo Ponce en el primer gol, anotó el tercero, y asistió a Fabián Orellana en el cuarto, dejando en duda la titularidad de Matías de cara al Mundial. Tres meses después, anotó un golazo contra Estonia al minuto 21′ marcando desde 30 metros el 1-0 parcial, en un encuentro amistoso que Chile ganó 4 a 0 en el Estadio Monumental, Matías salió al minuto 67′ por Luis Antonio Jiménez bajó una ovación del estadio. En la tercera fecha nuevamente fue importante en la igualdad 1-1 de local sobre Colombia, ya que desde un tiro libre de costado nuevamente conectó un cabezazo para que Arturo Vidal marcase el 1-0 parcial.
En el segundo encuentro, de local frente a Perú, colaboró con una asistencia, a Humberto Suazo en un córner, camiseta del inter y un gol que sentenció la victoria chilena luego que su excompañero en Colo-Colo Arturo Vidal hiciera un «globito» sobre un defensa peruano y dejará al 14 mano a mano con el meta peruano para marcar el 2-0 final. El 5 de marzo de 2014 ingresó al minuto 89′ de partido por Arturo Vidal en la derrota por 1-0 contra Alemania en un amistoso preparatorio de cara al Mundial de Brasil. El 29 de febrero de 2012 marcó de penal ante Ghana en la igualdad 1-1 justamente anotando el empate final al minuto 75 de partido en Estados Unidos, siendo elegido como figura del partido. Debutó en partidos oficiales en el último partido de las Clasificatorias a Alemania 2006 contra Ecuador en Santiago, camisetas de futbol baratas 2024 ingresando por Luis Jiménez en el minuto 68. Partido con el que Chile finalmente quedó fuera del Mundial de Alemania.
En la quinta fecha enfrentaron a Argentina 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. Matías jugó 12 partidos (8 de titular, 7 menos que en el camino a Sudáfrica) rumbo a Brasil 2014, marcando 3 goles y dando 1 asistencia en los 743 minutos que estuvo en cancha. El 8 de octubre de 2018, volvió a ser convocado a La Roja, para los partidos ante Perú y México, tras la lesión del convocado Pedro Pablo Hernández, marcando el regreso de Fernández a la Roja tras 2 años sin ser convocado.
