Era hijo del abogado Gerolamo Mattirolo y de Giuseppina Colli.

En 1872, comenzó a asistir a la facultad de Ciencias naturales en la Universidad de Turín, donde se licenció en el 1876. Y además en el 1879 agregó los de medicina y cirugía.

En 1894, fue profesor ordinario de botánica y director del Jardín Botánico de Bolonia. Entre 1900 a 1932 fue titular de la cátedra de botánica y director del Jardín Botánico de la Universidad de Turín, y en esa Universidad al final de su carrera fue nombrado profesor emérito.

Contrariamente a lo que fueron los botánicos de la época, especialmente dedicada al catálogo y descripción de especies de plantas, Mattirolo, se dedicó a la investigación en biología vegetal aplicando el método científico, tratando de interpretar las formas y funciones que observaba. Fue con tal óptica en mente que profundizó en la simbiosis de los basidiolíquenes.

En 1886 inició a publicar trabajos científicos sobre anatomía microscópica. Publicó cerca de cuarenta artículos sobre fungi hipogeos, en particular de Tuberaceae, describiendo nueve especies y estudiando las relaciones simbióticas que instauran con las plantas superiores (micorriza).

Miembro de

• 1918: Academia Nacional de Ciencias
• Accademia dei Lincei,

También fue director de la Escuela de Farmacia y presidente de la Sociedad Botánica Italiana y de la Academia de Agricultura de Turín.

En 1939, fue nominado como senador del Reino de Italia por méritos científicos.

Casado con María Stuardi de la cual tuvieron tres hijo. Está sepultado nel Cimitero monumentale di Torino (campo primitivo ovest-nicchione 254).

• M. Alippi Cappelletti. «MATTIROLO, Oreste». En Istituto dell'Enciclopedia Italiana, ed. Dizionario Biografico degli Italiani. Consultado el 22 de abril de 2011. 
• F. Montacchini, Oreste Mattirolo, in C.S. Roero (a cura di), La Facolta di scienze matematiche fisiche naturali di Torino 1848-1998, vol. II: I docenti, Deputazione subalpina di storia patria, Torino 1999; poi anche in R. Allio (a cura di), Maestri dell'Ateneo torinese dal Settecento al Novecento, Centro studi di storia dell'Università di Torino, Torino 2004.
• La abreviatura «Mattir.» se emplea para indicar a Oreste Mattirolo como autoridad en la descripción y clasificación científica de los vegetales.^[1]​

• Accademia delle Scienze di Torino (ed.). «Oreste Mattirolo (1856-1947)». Archivado desde el original el 11 de junio de 2011. Consultado el 22 de abril de 2011. 
• Senato della Repubblica (ed.). «MATTIROLO Oreste». Consultado el 22 de abril de 2011. 
• Università di Bologna (ed.). «Oreste Mattirolo». Consultado el 22 de abril de 2011.  (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).

1. ↑ Todos los géneros y especies descritos por este autor en IPNI.