Si chiama Matilde Lojacono ma usa il cognome della madre, Gioli. Nasce a Milano, ma vive a Madesimo per gran parte della sua infanzia. Si diploma al Liceo classico Cesare Beccaria e si laurea in Filosofia presso l'Università Statale di Milano.

Diventa famosa per la sua parte nel film Il capitale umano, diretto da Paolo Virzì, grazie al quale, nonostante sia al suo esordio cinematografico, vince numerosi premi, tra cui il Premio Guglielmo Biraghi durante i Nastri d'argento 2014 e il premio Alida Valli durante il Bari International Film Festival. Viene candidata anche per il Ciak d'oro come miglior attrice non protagonista.

Nel 2014 esordisce anche sul piccolo schermo, recitando in un episodio di Gomorra - La serie. Nel 2015 ritorna sul grande schermo con tre film: Solo per il weekend (presentato in anteprima al Montreal World Film Festival, mentre nelle sale esce nel 2016), Belli di papà e Un posto sicuro. Tra il 2015 e il 2016 gira la miniserie televisiva Di padre in figlia, diretta da Riccardo Milani, i film 2night, regia di Ivan Silvestrini, e The Start Up, diretto da Alessandro D'Alatri, Achtung Baby, opera prima di Andrea Tagliaferri, e Mamma o Papà , regia di Riccardo Milani, e il cortometraggio Claustrophonia, regia di Roberto Zazzara, presentato in anteprima il 4 maggio del 2016 al Future Film Festival.

A gennaio del 2016 riceve il Premio Afrodite come miglior attrice emergente. Successivamente viene scelta come valletta del remake del programma Rischiatutto, condotto da Fabio Fazio.