Matić có trận đấu đầu tiên cho U-21 Serbia trong trận giao hữu với Đan Mạch vào ngày 11 tháng 10 năm 2008.[49] Sau 3 trận đấu và ghi được 2 bàn thắng cho đội U-21, anh đã được gọi vào đội tuyển quốc gia Serbia và có trận đấu đầu tiên trong trận giao hữu với đội tuyển quốc gia Ba Lan[50] ngày 14 tháng 12, 2008.

Matić đã tham gia Giải vô địch bóng đá U-21 châu Âu 2009 nhưng anh chỉ thi đấu được vỏn vẹn có 85 phút trong trận đầu tiên ở vòng bảng gặp Ý (tỉ số chung cuộc là 0-0). Matić sau pha va chạm với tiền vệ Giovinco của Ý đã gãy xương bàn chân phải và buộc phải trải qua phẫu thuật.[51]

Tháng 12 năm 2012, Matić tuyên bố sẽ không khoác áo Đội tuyển Serbia khi mà huấn luyện viên Siniša Mihajlović còn là huấn luyện viên trưởng do ông này đã không cho anh bất kỳ một phút thi đấu nào trong cả năm lần triệu tập.[52][53] Ngày 6 tháng 9 năm 2013, Matić trở lại đội tuyển trong trận đấu Vòng loại World Cup 2014 với Croatia nhưng đã bị thẻ đỏ truất quyền thi đấu ở phút 75.[54][55]

Ngày 29 tháng 3 năm 2015, tại trận đấu vòng loại Euro 2016 với Bồ Đào Nha, Matić đã ghi bàn thắng gỡ hòa 1-1 bằng một pha ghi bàn theo kiểu "xe đạp chổng ngược". Đây cũng là bàn thắng đầu tiên của anh cho đội tuyển Serbia.[56]

Ngày 6 tháng 10 năm 2017, trong chuyến làm khách trên sân của Áo, Matić đã ghi bàn thắng gỡ hòa 2-2 nhưng chung cuộc Serbia để thua Áo với tỉ số 2-3. Đây cũng là bàn thắng thứ hai của anh cho đội tuyển quốc gia.

Anh được triệu tập tham dự World Cup 2018 tại Nga, giải đấu mà anh đã góp mặt ở cả ba trận vòng bảng trước các đối thủ Brasil, Thụy Sĩ và Costa Rica. Đội tuyển Serbia sau đó rời giải với vị trí thứ 3 vòng đấu bảng.