Матвій перебуває в структурі «Динамо» з семирічного віку. Завдяки успішним виступам на юнацькому рівні звернув на себе увагу тренерів першої команди, які почали залучати його до тренувань. Дебютував за головну команду «Динамо» 3 листопада 2023 року в матчі 13-го туру УПЛ проти «Шахтаря».

Упродовж наступних кількох років форвард поєднував виступи за першу команду «біло-синіх» з надзвичайно результативною грою за юнацький колектив.

Сезон 2025/2026 став для Пономаренка по-справжньому проривним. Нападник заявив про себе в еліті українського футболу, здобувши титули найкращого бомбардира УПЛ та найкращого молодого гравця чемпіонату. Також отримав дебютний виклик до лав національної збірної України та відзначився забитим м’ячем у матчі плей-оф відбору на ЧС-2026 проти Швеції.