Nach seinem Studium an der Berliner Hochschule für Musik »Hanns Eisler« trat Matthias Petsch 1985 sein erstes Engagement am Landestheater Eisenach an. Seit August 1986 ist Matthias Petsch an der Deutschen Staatsoper Berlin als Mitglied der Staatskapelle Berlin engagiert.
In den Jahren 1992 und 1993 wirkte er im »Percussion Projekt« Rostock mit und war in der nachfolgenden Zeit bis zum Jahr 2003 Mitglied des Schlagzeugensembles Berlin.