Matilde era una hija del duque Guillermo IV de Baviera (1493-1550) y la princesa María Jacoba de Baden (1507-1580), hija del margrave Felipe I de Baden.

Con la ayuda de la margravina, Juan Ulrico Zasius entró en contacto con Filiberto, para examinar su ortodoxia en nombre del emperador.

[1]​ Mechthilde murió posiblemente a consecuencia de su último parto.

Su viudo murió cuatro años después mientras luchaba contra los hugonotes en la Batalla de Moncontour.

[2]​ Mechthilde tuvo los siguientes hijos de su matrimonio.