Chào đời ngày 20/1/1973 tại thành phố Uccle miền Trung nước Bỉ, trong một gia đình quý tộc truyền đời với nhũ danh đầy đủ là Mathilde Marie Christiane Ghislaine. Người cha là Bá tước Patrick Paul François Marie Ghislain (1936-2008), còn người mẹ là nữ Bá tước Anna Maria Komorowska thuộc dòng họ quý tộc Korczak nổi tiếng ở Ba Lan. Đại diện tiêu biểu cho dòng họ này là Tổng thống Ba Lan đương nhiệm Bronislaw Komorowski.
Là chị cả của 3 cô em gái và một cậu em trai, sau khi tốt nghiệp trung học, Mathilde theo học Khoa Vật lý trị liệu thuộc Viện Libre Marie Haps ở Brussels, tốt nghiệp năm 1994 với kết quả xuất sắc. Năm 1995-1996, M. Ghislaine vừa mở phòng khám riêng tại Brussels giúp trẻ em sửa tật nói ngọng, vừa thi đậu vào hệ thạc sĩ của Khoa Tâm lý thuộc Đại học Công giáo Louvain (UCL), cơ sở cao học sử dụng tiếng Pháp lớn nhất ở Bỉ và tốt nghiệp với tấm bằng ưu tú.
Sau một thời gian quen biết Hoàng tử Philippe, M. Ghislaine quyết định tiến tới hôn nhân. Đám cưới của họ diễn ra vào ngày 4/12/1999 tại Brussels, cô dâu mặc chiếc áo cưới lộng lẫy của nhà tạo mốt người Bỉ Edouard Vermeulen, cũng là vị chuyên gia chuyên thiết kế trang phục cho các dịp trọng đại trong giới vương triều Âu lục.
Tuy đã 14 năm trôi qua kể từ hôn lễ với người nối dõi Hoàng gia Bỉ hơn mình 13 tuổi và sinh hạ tới 4 người con, nhưng Mathilde, nay đã 40 tuổi, vẫn sở hữu khuôn mặt trẻ trung, với mái tóc vàng duyên dáng cùng nụ cười tươi tắn luôn nở trên môi. Tạp chí Vanity Fair nổi tiếng của Mỹ, chuyên về lĩnh vực văn hóa và thời trang toàn cầu trong số ra đầu năm 2013, từng có bài nhận định rằng, Công nương Mathilde của Bỉ là người phụ nữ tài sắc vẹn toàn, một trong những thành viên hoàng gia có tầm tri thức hàng đầu châu Âu.
Ngoài các bằng cấp đã đạt được ra, tân Hoàng hậu Mathilde còn sử dụng thông thạo 4 ngoại ngữ là tiếng Pháp, tiếng Hà Lan, tiếng Anh và tiếng Italia, một lợi thế hiếm có mỗi khi cùng chồng tiếp khách ngoại quốc hoặc đi công du nước ngoài.
Sau khi trở thành thành viên của Hoàng gia Bỉ, Công nương Mathilde được gọi theo tước hiệu của chồng là nữ Công tước xứ Brabant. Nữ Công tước Mathilde thay mặt Hoàng gia làm người bảo trợ cho nhiều tổ chức từ thiện tại Bỉ. Năm 2009, Công nương Mathilde được bầu làm Chủ tịch danh dự của Quỹ Nhi đồng LHQ (Unicef), vì những nỗ lực không mệt mỏi trong việc quyên góp gây quỹ hỗ trợ trẻ em 5 châu.
Ngoài ra bà còn thường xuyên xuất hiện tại nhiều quốc gia khác nhau, trong vai trò như là Đại diện đặc biệt trong các chiến dịch tiêm chủng cho trẻ em toàn cầu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), cũng như Đại sứ thiện chí của Chương trình LHQ về HIV/Aids... Điều đáng lưu ý nữa là Công nương Mathilde thường là Trưởng phái đoàn Bỉ tham gia các khóa họp thường niên tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF) ở Davos (Thụy Sĩ). Còn ngay từ năm 2007, Công nương Mathilde đã được bầu làm thành viên của Nhóm Lãnh đạo trẻ toàn cầu (YGL), một tổ chức hoạt động trong khuôn khổ của WEF.
Cùng với Hoàng tử Philippe, Công nương Mathilde đã dẫn đầu phái đoàn kinh tế Bỉ viếng thăm Mỹ vào năm 2011 và Việt Nam vào năm 2012, nhằm thực hiện các trọng trách của Hoàng tử Philippe được vua cha giao phó là quảng bá hình ảnh của Vương quốc Bỉ, cũng như tăng cường hợp tác kinh tế với nước ngoài.
Bản thân Công nương Mathilde là 1 trong 3 đại diện phái yếu thuộc dạng "quý tộc nhà nòi" của nền quân chủ châu Âu, 2 người còn lại là Công nương Sophie 46 tuổi vợ Thái tử Alois cũng là người thừa kế ngai vàng Công quốc Liechtenstein và Công nương Stephanie 29 tuổi, vợ Thái tử Prince Guillaume, người nối dõi vương triều Đại công quốc Luxembourg. Đồng thời Công nương Mathilde cũng là mẹ đỡ đầu cho Công chúa Alexia của Hà Lan và Công chúa Isabella của Đan Mạch.
Theo tập tục truyền đời của Hoàng gia Bỉ, thì người nối dõi ngai vàng kế tiếp sẽ là Công chúa Elisabeth (nhũ danh Elisabeth Therese Marie Helene), cô con gái đầu của vợ chồng Tân vương Philippe sinh ngày 25/10/2001, cũng là Nữ hoàng tương lai của Vương quốc Bỉ. Tân quốc vương của Bỉ còn có Hoàng tử Gabriel 10 tuổi, Hoàng tử Emmanuel 8 tuổi và Công chúa Eleonore 5 tuổi
