Matthias Maurers Weg in Richtung Weltraum begann 2008, als er sich in der letzten Runde des Auswahlverfahrens für europäische Astronautinnen und Astronauten der ESA bewarb und es unter die Top zehn-Bewerber schaffte, die alle Auswahlprüfungen bestanden. 2010 ging er zur ESA, allerdings nicht als Mitglied der Astronautenklasse, sondern zunächst als Astronauten-Support-Ingenieur und Eurocom im Columbus-Kontrollzentrum. Ab 2012 übernahm er weitere Projekte im Europäischen Astronautenzentrum (EAC) wie die Vorbereitung künftiger Missionen mit neuen internationalen Partnern.
Er ist für die Erfindung von mehr als zehn patentierten Anwendungen verantwortlich