Monika Mattiesen on lõpetanud 1991. aastal flöödi erialal Tallinna riikliku konservatooriumi Jaan Õuna juhendamisel. 1993. aastal omandas ta magistrikraadi Läti muusikaakadeemias Vilnis Strautiņši klassis. Ta on täiendanud end flöödi alal Rootsi kuninglikus muusikaakadeemias prof Lennart Ehrenloodi juhendamisel. 2004. aastal resideeris ta IRCAMis, valmistades ette Philippe Manoury, Pierre Jodlowski, Kaija Saariaho ja Ivan Fedele helitööde ettekandeid. Ta on helilooja ja flöödimängijana korduvalt osalenud IRCAMi/Acanthesi meistrikursusel, Darmstadti suvekursustel ja Grazi Impuls-akadeemias.
Monika Mattiesen on töötanud ERSOs. Alates 2000. aastast tegutseb ta vabakutselise flöödisolistina ning ansambli Cyberstudio juhi ja liikmena, keskendudes eelkõige kaasaegsele muusikale. 2015/2016 õpetas ta Tartu ülikoolis külalisprofessorina kaasaegse muusika ajalugu. Alates 2005. aastast on ta rahvusvahelise nüüdismuusika festivali “AFEKT” kunstiline juht. Mattiesen on mänginud solistina selliste kollektiivide ees, nagu ERSO, Eesti Festivaliorkester, Ensemble Resonanz, Athelas Sinfonietta, ensemble mosaik (Berliin), Vocalsolisten Stuttgart, Klangforum Wien, Tallinna Kammerorkester, Vanemuise sümfooniaorkester, Vantaa sümfooniaorkester, Pärnu Linnaorkester, NYYD Ensemble, kammerorkester Kyiv Soloists, dirigentideks Risto Joost, Erki Pehk, Paavo Järvi, Tõnu Kaljuste, Enno Poppe jt. Ta on toonud esiettekandele Jüri Reinvere, Chikako Morishita, Oxana Omelchuki, Tõnu Kõrvitsa, Helena Tulve, Mart Siimeri, Toivo Tulevi, Galina Grigorjeva, Liis Jürgensi, Tõnis Kaumanni, Elis Halliku, Margo Kõlari jt teoseid. Mattiesen pälvis 2008. aastal Eesti Kultuurkapitali auhinna oma ooperi “DMeeter” eest, 2014/2015. aastal oli ta Eesti Kultuurkapitali “Ela ja sära” stipendiaat. Korduvalt on ta esinenud duos Maarika Järviga flöödiduo MoMa nime all; nt Pärnu Muusikafestivalil tuli nende esituses 2016. aastal esiettekandele Jüri Reinvere kontsert kahele flöödile kammerorkestriga (dir Arkadi Leituš), 2018. aastal tõid nad New Yorgis esiettekandele Gene Pitskeri teose kahele flöödile ja kammerorkestrile (CompCord, dir Arkadi Leituš). Koos on esinetud veel Jaapanis, Kiievis, Berliinis. Monika Mattieseni teoseid on esitanud Ensemble Musikfabrik, Athelas Sinfonietta (Kopenhaagen), Tallinna Kammerorkester, Eesti Filharmoonia Kammerkoori meeskvartett, kammerorkester Kyiv Camerata, dirigendid Clement Power, Erki Pehk, Mikk Murdvee, Kaisa Roosa, sopran Donatienne Michel-Dansac, metsosopran Iris Oja, flötist Leonora Palu, ansambel Una Corda, näitlejad Marius Peterson ja Mait Malmsten jpt. 2022. aastast teeb Monika Mattiesen tihedat koostööd pianist Michael Wendebergiga. Duo on toonud maailmaesiettekandele spetsiaalselt neile kirjutatud teoseid sellistelt heliloojatelt, nagu Jānis Petraškevičs, Ville Raasakka, Jarkko Hartikainen jt. Duo kavades on tihti keskmes Pierre Boulezi looming.