Tiene su entrada por la calle de Fuencarral y sale a la plaza de Santa Bárbara.^[1]​ Aparece con el nombre de «calle de San Mateo» tanto en el plano de Teixeira como en el de Espinosa y se conservan antecedentes de construcciones particulares desde 1773.^[1]​ Su nombre hace referencia al santo católico san Mateo.^[1]​ Según la leyenda el nombre de la calle provendría de un oratorio erigido a San Mateo en el terreno que antes habría ocupado una posesión de Marcos Fernández, canciller del sello de la paridad, de Pedro I de Castilla.^[1]​

En esta calle existió, hasta la segunda mitad del siglo xix, el llamado cuartel de San Mateo, que a comienzos de aquel siglo era cuartel de Guardias españolas.^[1]​ En el número 6 estuvo la redacción del periódico republicano La Igualdad, en una casa propiedad de Dolores Pequeño.^[1]​ En la calle se encontró también el Colegio Nacional de Sordomudos y Ciegos, trasladado por Real Orden en 1865 a un edificio en el número 5,^[1]​ desde una sede previa en la calle del Turco.^[2]​

En el número 13 de la calle se encuentra el Museo del Romanticismo, antes «Museo Romántico», ocupando el primitivo palacio de los condes de la Puebla del Maestre,^[3]​ en el que tuvo su residencia el senador Francisco de Paula Fernández de Córdoba y Montes.^[4]​

En el número 25 se sitúa el palacio de Ustáriz y en la manzana de enfrente, correspondiente al número 34, el palacio de Villagonzalo.^[5]​

Así llamada desde 1835,^[6]​ comunica la calle de San Mateo con la calle de Hortaleza, a la altura del número 71, en sentido diagonal noroeste-estesur, hasta desembocar pocos metros más allá en la calle de Pelayo;^[7]​ este último tramo de la callejuela transversal se llamó en los siglos xvii y xviii calle de los Panaderos, y el anterior –entre Hortaleza y San Mateo– fue la travesía de Santa María la Vieja,^[6]​^[8]​ como se observa en el plano de Pedro Teixeira.

•   Partes de este artículo incluyen texto de Las calles de Madrid: noticias, tradiciones y curiosidades (1889), una obra de Hilario Peñasco de la Puente (f. 1891) y Carlos Cambronero (f. 1913) en dominio público.

• Burgos Bordonau, Esther (2004). «La enseñanza musical en el Colegio Nacional de Sordomudos y Ciegos de España desde su fundación hasta la primera república: una aproximación documental». Revista General de Información y Documentación (UCM) 14 (1): 67-78. ISSN 1132-1873. 
• C. O (1946). «Nuestra visita al Museo Romántico». Boletín de la Sociedad Española de Excursiones (Madrid: Sociedad Española de Excursiones) L (1-2): 145-147. 
• Gea, María Isabel (2009). Los nombres de las calles de Madrid. Madrid: La Librería. ISBN 978-84-87290-94-7. 
• Peñasco de la Puente, Hilario; Cambronero, Carlos (1889). Las calles de Madrid: noticias, tradiciones y curiosidades. Madrid: Establecimiento tipográfico de D. Enrique Rubiños. Wikidata Q24491781. 
• Répide, Pedro (2011). María Isabel Gea, ed. Las calles de Madrid. Madrid: Ediciones La Librería. ISBN 9788487290909. 

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• Calle de San Mateo en la base de datos del Colegio de Arquitectos de Madrid