Né à Irkoutsk dans une famille de musiciens — sa mère est professeur de piano et son père un compositeur et pianiste reconnu — il commence l'étude du piano sous la tutelle de son père puis poursuit ses études musicales à l'école de musique d'Irkoutsk jusqu'à l'âge de 15 ans. À côté de ses activités musicales, Denis Matsouïev pratique le hockey sur glace et le football. Il subit deux fractures du bras au cours de ses activités sportives.
Matsouïev donne aujourd'hui près de 150 concerts par an et fait partie de l'élite pianistique mondiale[2]. Il se produit dans des salles prestigieuses telles que la Salle Gaveau, la Salle Pleyel, le Théâtre des Champs Elysées, le Carnegie Hall, le Mozarteum, ou encore le Tōkyō Opera City. Il est aussi l'organisateur de deux festivals en Russie : Stars on Baikal et Crescendo.
Matsouïev joue également de la musique jazz et a cité le pianiste noir américain Oscar Peterson comme influence clé sur son jeu en matière de jazz. Matsouïev a été le premier pianiste classique à donner un concert de jazz dans la Grande Salle du Conservatoire de Moscou.
Matsouïev et 80 autres artistes russes ont signé une lettre collective pour soutenir la position du président Vladimir Poutine sur l'Ukraine et la Crimée[3].
En matière de football, Matsouïev, qui a été sportif avant d'être pianiste, a été nommé, en 2016, ambassadeur pour la Coupe du Monde de la FIFA (Russie, 2018).
