Сергей Матвеенко родился в 1996 году в Казани. После окончания Средней специальной музыкальной школы (колледжа) при Казанской государственной консерватории имени Н. Г. Жиганова и затем консерватории (класс альта доцента Ольги Хабибуллиной) продолжил обучение в ассистентуре-стажировке КГК. Участвовал в мастер-классах Юрия Башмета, Александра Бобровского, Романа Балашова, Яниса Малецкиса, Алексея Людевига, Гизеллы Бергман, Елены Озол и Даны Земцовой.
Лауреат международных конкурсов и фестивалей «Содружество талантов» (2013, II степень), «Жар-птица» (2014, I степень), культуры, искусства и творчества «КИТ» (2015, Гран-при), Fortissimo (2017, III степень), имени Рудольфа Гуммерта (2017, III степень) в Казани, интернет-конкурса в Белграде (Сербия, 2020, I премия); всероссийских конкурсов «Симфоническая палитра» в Вологде (2016, II степень), Allegro. Vivo. Presto в Казани (2017, I степень), имени Захара Шапиро в Чебоксарах (2018, III степень), «Таланты нового поколения» в Казани (2019, I степень), конкурса искусств «Триада» в Москве (2020, I степень); дипломант II Международного конкурса-фестиваля музыкального наследия современных композиторов «Чайковский – наследие» в Москве (2017).
Ведет активную концертную деятельность, выступает в Казани и других городах Республики Татарстан, в Москве, Санкт-Петербурге, Йошкар-Оле, Чебоксарах. Принимал участие в фестивале «На пересечении прошлого и будущего» в Москве.