Лео Матос родился в Рио-де-Жанейро 02.04.1986 и вырос в трущобах Сао Гонсало.

В восемь лет начал играть в футбол в академии «Фламенго» и выступал за сборную Бразилии U-17, с которой стал чемпионом мира. Его игра привлекла интерес со стороны «Марселя» и французский клуб приобрел его в январе 2003.

Марсель оказался не слишком приветливым для 17-летнего бразильца и полтора года спустя он вернулся в «Фламенго», где впервые получил игровое время на профессиональном уровне и завоевал право снова попытать счастья в «Марселе». Матос стал выходить на поле, однако не смог закрепиться в основе, разорвал контракт и вернулся в Бразилию.

В течение нескольких лет он успешно защищал цвета «Тобенсе», «Парана», «Фигеренсе» и «Вилла Нова», прежде чем сделать прорыв в Европу. В феврале 2010 он перешел в одесский «Черноморец» и стал одним из лучших игроков клуба и всего украинского чемпионата.

Несмотря на то, что его позиция в защите, большую часть матчей за «Черноморец» Матос провел на месте правого полузащитника, проявив свою способность закрывать весь правый фланг. Летом 2014 его приобрел «Днепр» и футболист из правого защитника-полузащитника с успехом перевоплотился в левого защитника. Со своей бывшей командой он дошел до финала Лиги Европы в сезоне 2014-15, где украинцы уступили 3-2 «Севилье».

С лета 2016 он является игроком ПАОК, в составе которого защитник уже сыграл 36 раз (3.328 минут), забил 6 голов и сделал 2 результативные передачи.