Roser Matheu i Sadó neix a Barcelona l'any 1892, filla de Francesc Matheu i Joaquima Sadó. Rep la mateixa educació que les altres filles de la burgesia de la seva època: aprèn idiomes, nocions de música i estudia a l'Institut de Cultura. L'ambient familiar lletraferit té, però, una influència especial en el seu interès primerenc per la literatura. La seva fal·lera per escriure és contínua i total. Escriu sempre que pot i a tot arreu, fins al punt que el seu pare li prohibeix que escrigui res més privant-la de paper. Llavors, Matheu arreplega i omple tots els forats que troba per escriure: marges de diaris, sobres de carta… En veure aquesta reacció, el pare canvia d'opinió, considera que, per la seva filla, l’escriptura és una necessitat bàsica, i decideix de retornar-li el dret d'escriure.

De petita, Roser Matheu escriu poemes, novel·les i contes, i tant en català com en francès, fruit de l'admiració per les lletres franceses que li provoca la revista infantil Le Noël. L'escriptura l'acompanyarà tota la vida i, a poc a poc, començarà a publicar en revistes com Marinada, De tots colors o la Feminal de Carme Karr. Així mateix guanya diversos premis per poemes o obres breus, des dels Jocs Florals infantils organitzats per Felipa Palma l'any 1905 fins a Jocs Florals com els de Sarrià de l’any 1923 o una medalla de la Festa de Joventut organitzada per Il·lustració Catalana.

El punt d'inflexió en la seva vocació literària arriba l'any 1932, quan és guardonada amb la Flor Natural als Jocs Florals de Barcelona. La sorpresa de Matheu és tan gran que tardarà uns dies a revelar la identitat que s'amaga rere el pseudònim guanyador. La vinculació del seu pare, Francesc Matheu, amb els organitzadors dels Jocs Florals la preocupa i es crea una situació familiar estranya (que ella mateixa descriu en la biografia que dedica al seu pare, llegiu-ne el fragment on en parla). El premi suposa l'acceptació definitiva per part de Francesc Matheu de la vocació literària de la seva filla.

A partir de 1932 comença a publicar reculls de poesia: La carena (1933), Cançons de setembre (1936), Poemes a la filla (1949) i Poema de la fam (1952). La majoria de poemes responen a estructures de versificació canòniques, que hi deixen un pòsit de classicisme. Hi aboca reflexions de caràcter religiós, familiar i d'experiència personal com, per exemple, sobre la guerra civil a la ciutat.

En paral·lel a l'escriptura poètica, Matheu desenvolupa altres projectes en prosa, com ara la biografia del seu pare (Vida i obra de Francesc Matheu, 1971) o el pròleg de La fabricanta, de Dolors Monserdà. En aquests textos, a més de desenvolupar un estil sobri, s'hi pot apreciar una gran tasca d'investigació històrica. Aquesta capacitat la porta a col·laborar en altres projectes, com la recerca de cançons populars, que escomet amb el seu marit, l'enginyer, arqueòleg i compositor Antoni Gallardo.

Entre els projectes en prosa de Matheu destaquen el llibre Quatre dones catalanes (1972) i l'antologia Les cinc branques: poesia femenina catalana (1945). El primer barreja la biografia, l'anàlisi i les memòries per retratar Dolors Monserdà, Montserrat Garriga, Francesca Bonnemaison i Palmira Jaquetti. El segon, fet amb altres col·laboradors, és la primera antologia de poesia femenina en català que cobreix des de l'edat mitjana fins a 1975. Aquestes obres mostren l'interès de Matheu per recuperar la memòria de l'escriptura de dones. En aquesta mateixa direcció escriu El nimbe florit: conferència en homenatge a Maria Ponsà, que suposa un reconeixement personal i, alhora, un homenatge a l'art floral, branca ignorada pel fet de ser associada al món femení. Aquesta preocupació pel gènere, que passa principalment per la tasca de visibilització, es traspua també en alguns dels seus poemes, com ara "Oda a la mare d'Adeodat".

Roser Matheu mor a Barcelona l'any 1985.