Matheus Fernandes 2020 januárjában, hétmillió euróért igazolt a Palmeirastól a Barcelonához. A brazil középpályás fél évig a Valladolidnál szerepelt kölcsönben, majd visszatért a katalánokhoz, ám az előző idényben csak egy tétmérkőzésen, a Dinamo Kijev elleni idegenbeli BL-csoportmeccsen (4–0) léphetett pályára.
A 23 éves labdarúgóval június végén bontott szerződést a Barcelona – régi-új klubja pedig pénteken jelentette be, hogy a középpályással 2025 végéig szóló megállapodást kötött.