W następnym miesiącu Mathieu doszedł do finału singla w Metzu pokonany przez Dmitrija Tursunowa. Sezon ukończył na 31. pozycji w rankingu gry pojedynczej.
W 2009 roku Mathieu dotarł do jednego singlowego finału, w Hamburgu, w którym uległ Nikołajowi Dawydience, a sezon ukończył jako 33. tenisista na świecie. W 2010 roku Mathieu awansował w lipcu do IV rundy Wimbledonu. W tym samym miesiącu dotarł również do finału debla w Hamburgu, partnerując Jérémy'emu Chardy'emu. Finałowy mecz francuska para przegrała z duetem Marc López-David Marrero. Do marca tego roku Mathieu nie wystąpił w żadnym turnieju z powodu urazu. W 2011 roku Francuz nie rozegrał ani jednego meczu, zmagając się z przewlekłą kontuzją kolana.
Na początku sierpnia 2015 roku, po sześciu latach, Mathieu awansował do finału zawodów ATP World Tour, w Kitzbühel. Do turnieju dostał się przez kwalifikacje, jednak spotkanie o tytuł przegrał 6:2, 2:6, 2:6 z Philippem Kohlschreiberem. Sześć miesięcy później, w sezonie 2016 Francuz zagrał w finale zawodów w Montpellier, lecz uległ Richardowi Gasquetowi.