Estudió en la Escuela de Artes y Oficios de Madrid y desde sus inicios colaboró como caricaturista en varias revistas españolas como España, dirigida por Ortega y Gasset, o La Esfera y Nuevo Mundo, dirigidas por Adriano del Valle. En 1921 el Ministerio de Estado le concedió una beca que le permitió viajar a Bélgica y Alemania, donde estudió grabado y estableció contacto con miembros del grupo El jinete azul. En 1928 fue nombrado decorador oficial de la Universidad de la Sorbona y en 1930 regresó a España, donde realizó exposiciones individuales y colectivas en varias galerías e instituciones. Participó en el Pabellón de España de la Exposición Internacional de París (1937) y expuso en el Museo de Arte Moderno (Madrid, 1948) y en las Galerías Layetanas (Madrid, 1950).

En sus óleos, acuarelas y dibujos de carácter expresionista, Mateos aborda temas en los que predomina la representación de escenarios abarrotados de pintorescos y siniestros personajes. Considerado uno de los primeros representantes del expresionismo en España, Mateos plantea escenas decadentes situadas en panoramas decrépitos y protagonizadas por sujetos de aire circense cuyo semblante, pese a parecer alegre, transpira tristeza y soledad, evocando el olvido y lo marginal. Elaboradas con una paleta de colores vibrantes y limpios, sus obras emanan un indiscutible tono fantástico con un fuerte componente crítico y satírico.