Родилась в г. Москве в семье врача, заместителя начальника Главного госпиталя Вооружённых сил. 

Окончила 1-й Медицинский государственный институт им. И.М. Сеченова (1941).

Распределилась в Горький. Начала работать врачом в эвакогоспитале, потом в областной больнице в отделении, являвшемся базой клинической терапевтической клиники, а с марта 1943 года была переведена в клинику Института гигиены труда и профзаболеваний.

1944-1947 - училась в аспирантуре. 

Доктор медицинских наук (1964). Профессор (1967).

1967-1983 - заведующая кафедрой внутренних болезней педиатрического факультета Горьковского медицинского института им. С.М. Кирова. Клинической базой кафедры являлась городская больница № 38, которую Матусова со своими учениками сумела превратить в лучшее по тем временам лечебное учреждение для кардиологических больных. В больнице появились кардиологическая реанимация, хорошее оснащение для исследования состояния сердца. На базе больницы был создан консультативно-диагностический центр, осуществлявший помощь 23 лечебным учреждениям города. 

Автор более 200 научных работ, двух научно-практических книг по кардиологии.

Была снята с заведования кафедрой в связи с тем, что она дала согласие консультировать А.Д. Сахарова, сосланного тогда в Горький.

Оставив работу в мединституте, Матусова трудилась консультантом в кардиологическом санатории и кардиохирургическом центре. 

Свой последний год жизни провела в эмиграции. Похоронена в Калифорнии (США).