Adoptée et élevée par une famille italo-américaine, Heather Matarazzo commence à jouer dans des publicités dès ses six ans. Après être apparue furtivement dans des séries comme The Adventures of Pete & Pete, elle trouve son premier rôle au cinéma dans Bienvenue dans l'âge ingrat en 1995. Dans ce drame indépendant mis en scène par Todd Solondz, elle campe ni plus ni moins que le personnage principal, une jeune fille de douze ans qui vit dans le New Jersey et qui découvre que la vie est généralement sinistre et que parfois elle l'est de plus en plus. Le film est très bien reçu par la critique et remporte, entre autres, le Grand Prix du Jury du meilleur film dramatique au Festival du film de Sundance en 1996.

Forte de ce succès, on la voit dans le thriller L'Associé du diable, les comédies Les Filles font la loi, Cuisine américaine et Company Man, le drame Studio 54, la comédie dramatique Getting to Know You, ainsi que les films d'horreur Scream 3 et Hostel 2. Durant les années 2010, elle est moins présente, même si on peut la voir dans Sisters (2015), Don’t Worry, He Won’t Get Far On Foot (2018) ou encore The Estate (2020). Parallèlement, Heather est également active côté séries. En témoigne ses prestrations dans Un agent très secret (1999 - 2000), The L Word (2007) où, le temps de quatre épisodes, elle incarne Stacy Merkin, une journaliste lesbienne, Exes & Ohs (2007-2011) et Grey's Anatomy (2015).

En 2023, Heather Matarazzo double l'un des personnages du Disney Wish: Asha et la Bonne étoile. Toujours au début des années 2020, elle continue de jouer des personnages secondaires dans des films relativement méconnus (The Zombie Wedding, etc.)

Laurent Schenck