Był flamandzkim muzykiem z okresu przejściowego między barokiem a klasycyzmem. Jest potomkiem słynnej rodziny fundatorów dzwonów o tym samym nazwisku. Za życia Vanden Gheyn był uważany za wybitnego wirtuoza carillonu i organów. Najbardziej znany jest ze skomponowania jedenastu preludiów na carillon, które stały się standardowym repertuarem wśród carillonistów na całym świecie od początku XX wieku. Jego miejsce w historii zostało zdobyte w dużej mierze dzięki niestrudzonym badaniom jego biografa Xaviera-Victora-Fidèle'a van Elewycka, badacza prawa i muzyki, który uważał Vanden Gheyna za największego muzyka południowych Niderlandów w XVIII wieku.Matthias Vanden Gheyn urodził się w Tienen w Niderlandach Austriackich (obecnie Belgia) w słynnej rodzinie flamandzkich fundatorów dzwonów, która w kontekście odlewnictwa dzwonów pojawiła się po raz pierwszy w Mechelen w 1506 roku i była kontynuowana w XIX wieku i później poprzez działalność odlewniczą rodzin Van Aerschodt i Sergeys. Był najstarszym synem André-François II Van den Gheyn, ówczesnego szefa rodzinnej odlewni. W 1725 roku André-François II otrzymał zlecenie od rady miasta Leuven na odlanie nowego carillonu miejskiego, który miał zostać zainstalowany w kościele św. Odlał małe dzwony w Tienen i przeniósł się do Leuven w 1727 roku, aby odlać tam trzy największe dzwony. Carillon został ukończony w 1728 r.
André-François II zmarł w 1731 r., a jego brat przybył do Leuven, aby przejąć rodzinną odlewnię. Już w 1732 roku Matthias zaczął pomagać swojemu wujowi w odlewaniu dzwonów. W 1738 roku para odlała dzwony dla carillonu w Nijmegen, a wcześniej w latach 1734/35 dla carillonu w Veere. Prawdopodobnie Matthias miał być następcą swojego ojca jako rodzinny fundator dzwonów; jednak w 1739 roku zdecydował się na karierę muzyczną, pozostawiając sukcesję rodzinnego biznesu swojemu młodszemu bratu, Andreasowi Jozefowi.
Utalentowania muzyczne Vandena Gheyna były jasne od najmłodszych lat. W wieku 14 lat uczył gry na carillonie Mattheusa van Frachema, syna sekstora ze Steenokkerzeel. Pierwszą formalną edukację muzyczną otrzymał prawdopodobnie od opata Dieudonné Raicka, ówczesnego organisty w kościele św. Zastąpił swojego nauczyciela na tym stanowisku w 1741 roku, mając zaledwie 20 lat.
Cztery lata później, w czerwcu 1745 roku, zmarł Karel Peeters, który jako carillonista miejski Leuven grał na carillonie kościoła św. Rada miasta zaapelowała za pośrednictwem Gazette van Antwerpen do wszystkich zainteresowanych stron o zgłaszanie się na wolne stanowisko. 1 lipca Vanden Gheyn i czterech innych kandydatów spotkało się przed jury złożonym z wybitnych muzyków i naukowców. Jury wybrało zestaw utworów do wykonania na carillonie i oceniło każdy z występów w ślepym przesłuchaniu. Vanden Gheyn wystąpił jako ostatni, mierząc się z dwoma organistami z Leuven, carillonistą z Soignies i carillonistą z Dendermonde. Jury stwierdziło, że Vanden Gheyn "wybił się znacznie ponad innych". Został ogłoszony zwycięzcą i nowym carillonistą miasta Leuven przed tłumem zgromadzonym na Rynku Wielkim i okolicznych ulicach, całym magistratem miasta zebranym na oficjalnej sesji oraz kilkoma słynnymi muzykami tamtych czasów. Miał 24 lata. Pozostał w Leuven odpowiedzialny za organy i carillon aż do swojej śmierci 40 lat później Stanowisko miejskiego carillonisty wiązało się ze skromną pensją i prowizjami. Vanden Gheyn był zobowiązany do grania na carillonie w każdą niedzielę, we wszystkie regularne święta kościelne, w święta miejskie i na każdą inną okazję, którą miasto uznało za stosowną. Oczekiwano również, że będzie on utrzymywał jakość muzyczną wadliwego carillonu na własny koszt. Początkowo miasto zawarło warunek przestrojenia dzwonów carillonu, choć Vanden Gheyn skutecznie zaprotestował, aby usunąć go z kontraktu. Vanden Gheyn działał jako doradca w projektach budowy organów i carillonu oraz komponował muzykę na carillon, organy i klawesyn. W 1772 r. zasiadał w jury mającym wyłonić nowego miejskiego carillonistę w Mechelen w tym samym stylu ślepego przesłuchania, które zapewniło mu stanowisko w Leuven. Co najmniej trzy z jego dzieł zostały opublikowane za jego życia (patrz § Dzieła muzyczne). Był również aktywny jako pedagog, sądząc po dwóch traktatach, które napisał na temat praktyki basso-continuo. Pierwsza z nich pochodzi z około 1760 roku i została opublikowana w Leuven; druga pochodzi z 1783 roku i zachowała się w rękopisie.[6] Jego żona Anna Catharina Lints, z którą miał 17 dzieci, prowadziła sklep z tkaninami przy Brusselsestraat.
Vanden Gheyn pozostał organistą St. Peter's i miejskim carillonistą w Leuven aż do swojej śmierci w 1785 roku. Kilka dni później w cotygodniowych wiadomościach z Leuven pojawił się następujący nekrolog: "Pan Mathias [sic] vanden Gheyn, bardzo znany carillonista tego miasta i organista kościoła św. Piotra i kapitularza, bardzo znany ze swoich publikacji muzycznych zarówno na organy, jak i carillon, zmarł w środę 22 tego miesiąca."
Jego syn Joost Thomas zastąpił go w 1785 r. na stanowisku carillonisty miasta Leuven. Żył w niezadowoleniu z rady miasta i zrezygnował w 1821 roku. Niektórzy potomkowie Vanden Gheyn zajmowali ważne stanowiska w życiu społecznym, religijnym i akademickim w Leuven, Gandawie i Brukseli w XIX i XX wieku. Na przykład jego prawnuk Gabriel Vanden Gheyn był kanonikiem i gospodarzem katedry św. Bawona w Gandawie. Był kluczowym świadkiem w sprawie kradzieży w 1934 r. obrazu "Sprawiedliwi sędziowie" autorstwa braci Van Eyck.