In Göttingen geboren, wuchs Mathias Bonhoeffer mit seinen Geschwistern in Köln auf, wo sein Vater als Arzt eine Professur inne hatte. Sein Großonkel war der Theologie und Widerstandskämpfer Dietrich Bonhoeffer. Nach der Schule war Mathias Bonhoeffer ein Jahr am Theater in Wuppertal tätig und studierte anschließend einige Semester Sonderpädagogik, bevor er schließlich das Studium der Theologie an der Universität Bonn aufnahm.
Nach einigen Jahren im Schuldienst und einigen Sonderdiensten in Kölner Gemeinden kam Mathias Bonhoeffer 2003 als Pfarrer an die Kartäuserkirche in der südlichen Kölner Altstadt. Seit 2007 ist er außerdem Vorsitzender des Presbyteriums der Evangelischen Gemeinde Köln.
In seiner Freizeit liest und fotografiert der Pfarrer gerne, außerdem mag er Kino- und Theaterbesuche. Er findet allerdings zu selten Zeit für seine Hobbies. Wenn der fünffache Vater mal freie Zeit zur Verfügung hat, kümmert er sich häufig um den Pfarrgarten.
