Debutó en Grandes Ligas en 1952, bateando 25 jonrones, incluidos tres en un juego.

En 1953, los Braves se mudaron a Milwaukee donde conectó 47 cuadrangulares, promediando para .302, mientras impulsaba 135 carreras.

Durante nueve temporadas consecutivas conectó al menos 30 jonrones, liderando en dos ocasiones la Liga Nacional (1953, 1959).

El cuarto partido de la Serie fue decidido por Mathews, al conectar un cuadrangular en el décimo inning; los Braves, terminaron imponiéndose a los Yankees con Mathews realizando el último out de la Serie (out forzado sobre Gil McDougald).

Mathews fue el único jugador en jugar para los Braves en Boston, Milwaukee y Atlanta.