Народилася 8 жовтня 1983 року в Києві.
У 2001–2007 роках навчалася на юридичному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка.У 2007–2010 роках продовжила навчання в аспірантурі кафедри теорії та історії держави та права цього університету.
У 2011 році закінчила Школу законотворчості Інституту законодавства Верховної Ради України.
У 2017–2018 роках навчалася за Програмою українських нових лідерів Центру з питань демократії, розвитку та верховенства права Стенфордського університету.
Правозахисною діяльністю Олександра Матвійчук зацікавилася ще в школі, познайомившись із дисидентом Євгеном Сверстюком. Тоді вона відвідувала зустрічі шістдесятників і слухала їхні розповіді. На останніх курсах університету вона проводила правозахисні тренінги від "Фундації прав людини".
У 2007 році лідери правозахисних організацій із дев’яти пострадянських країн вирішили створити в Києві транскордонний ресурсний центр підтримки – Центр громадянських свобод. Очолити організацію запросили Олександрі Матвійчук. Команда ЦГС працює над захистом прав і свобод людини, демократії та верховенства права, спираючись на принципи людської гідності, недискримінації та солідарності.
З 2012 року входила до Консультативної ради при уповноваженому Верховної Ради України з прав людини.
У 2013 році стала координаторкою громадянської ініціативи Євромайдан SOS, створеної після жорстокого розгону студентської демонстрації 30 листопада. Ініціатива надавала правову допомогу протестувальникам, яких переслідували в Україні.
У 2015 році ЦГС започаткував кампанію Let My People Go, щоб привернути увагу міжнародної спільноти до українців, яких російська влада затримувала на окупованих територіях. У 2018 році Матвійчук ініціювала кампанію #SaveOlegSentsov на підтримку режисера Олега Сенцова, ув’язненого в Росії за сфабрикованим вироком.
Матвійчук є авторкою альтернативних звітів для органів ООН, Ради Європи, Європейського Союзу, ОБСЄ та Міжнародного кримінального суду в Гаазі.
4 червня 2021 року її обрали кандидатом від України на посаду члена Комітету ООН проти тортур. Вона стала першою жінкою-кандидаткою від України до договірного органу ООН.
Після початку повномасштабного вторгнення Росії у лютому 2022 року ЦГС під керівництвом Матвійчук разом із партнерами створив ініціативу "Трибунал для Путіна". Вона документує міжнародні злочини за Римським статутом Міжнародного кримінального суду в регіонах України, що зазнали російських атак.
У 2007 році Матвійчук стала лауреаткою премії імені Василя Стуса.
У 2015 році отримала норвезьку премію Сюра Ліндебракке за демократію та права людини, а в 2016 році – премію "Захисник демократії" від місій ОБСЄ та Парламентської асамблеї ОБСЄ.
У 2017 році посольство США вручило їй відзнаку "Відважна жінка України".
У 2022 році Центр громадянських свобод, який очолює Матвійчук, став лауреатом Нобелівської премії миру. Того ж року Матвійчук отримала премію "За правильний спосіб життя" шведського фонду Right Livelihood Award Foundation і увійшла до списків найвпливовіших жінок світу за версіями Financial Times (25 жінок) та BBC (100 найнатхненніших і найвпливовіших жінок).
Матвійчук входить до списку лідерів України УП-100 від "Української правди". У 2023 році журнал Time включив її до списку 100 найвпливовіших людей світу.
У 2026 році вона стала членкинею Європейського ордена за заслуги Європейського Союзу.
26.10.2026