Фамилия Матисонэ — редкий случай, когда написание подсказывает происхождение точнее, чем звучание. Конечное «-э» — это не русский суффикс, а графическая передача латышского или, реже, эстонского окончания. В латышском языке многие фамилии мужского рода оканчиваются на -s, а женского — на -e. Форма «Матисонэ» с ударением на последний слог — это, скорее всего, русифицированная запись латышской фамилии Matisone (женский род) или Matisons (мужской род). Встречается также написание Матисоне, но вариант с «э» на конце выдают заимствование из прибалтийских языков, где буква «э» читается твёрдо.

Основа фамилии — Матис — представляет собой вариант имени Матис, которое в Латвии и Эстонии является формой библейского имени Матфей (Matthäus). Суффикс -он- (в латышском -ons, в эстонском -son) означает «сын». Таким образом, исходное значение — «сын Матиса». Это типичная патронимическая модель, распространённая в Северной Европе: скандинавское -sen, немецкое -sohn, латышское -ons. В отличие от русских фамилий на -ов/-ин, которые указывали на принадлежность отцу, прибалтийские патронимы на -сон прямо называли родство.

Фамилия Матисонэ вряд ли имеет отношение к немецкому Матиссен (Matthiessen) — там другое окончание и другая история. Скорее всего, предки носителя фамилии жили на территории бывшей Лифляндской или Курляндской губернии, где в XIX веке латышским и эстонским крестьянам массово присваивали фамилии по отцу. Окончание «-э» могло закрепиться в документах при переселении семьи в русскоязычную среду, когда чиновники записывали фамилию на слух, не меняя падежного окончания.

По сословной принадлежности предки, вероятно, были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией в остзейском рыцарстве не зафиксировано. В современной России фамилия встречается крайне редко, чаще всего у потомков латышских или эстонских переселенцев, переехавших в центральные губернии в конце XIX — начале XX века.