Родился 10 апреля 1879 года в Николаеве Херсонской губернии. 18 сентября 1892 года зачислен в Морской кадетский корпус воспитанником. 12 мая 1895 года зачислен в младший специальный класс и 15 сентября того же года зачислен на действительную службу. 6 сентября 1897 года произведен в чин младшего гардемарина. 15 сентября 1898 года был произведен в чин мичмана. 30 ноября того же года переведен в Черноморский флот. 

11 июня 1900 года мичман Матусевич был назначен вахтенным начальником на эскадренный броненосец «Петропавловск», во время службы на котором он участвовал в июле-сентябре в штурме крепости Таку и 18-19 сентября в десанте на Шанхай для занятий оставленных китайцами фортов. 5 октября 1902 года зачислен слушателем гидрографического отделения Николаевской морской академии и 6 декабря того же года произведен в чин лейтенанта. 

После начала русско-японской войны, Николай Николаевич был назначен старшим штурманским офицером крейсера 2-го ранга «Терек», на котором участвовал в августе-октябре 1904 года в Атлантическом океане в досмотре судов на предмет нахождения на борту контрабанды, а затем присоединился к эскадре вице-адмирала Рожественского у острова Мадагаскар. В мае-июне 1905 года, отделившись от эскадры, крейсер под командованием капитана 2-го ранга Константин Александрович Панферова крейсировал у восточных берегов Японии, а затем вернулся на родину, где Николай Николаевич был назначен 26 августа 1906 года штурманским офицером крейсера «Память Меркурия». 13 ноября 1906 года Николай Николаевич был уволен в запас в чине капитан 2-го ранга. Во время нахождения в отставке Матусевич окончил физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета.

6 июля 1909 года Матусевич вернулся на службу в прежнем чине лейтенанта с переименованием в чин штабс-капитана и производством в чин капитана по адмиралтейству с зачислением во 2-й флотский экипаж и прикомандированием к Главному Гидрографическому управлению. 17 июля того же года был прикомандирован к Главной Николаевской Астрономической Обсерватории в Пулкове для усовершенствования в астрономии и высшей геодезии. 4 февраля 1913 года был зачислен в Корпус гидрографов флота, а 14 апреля того же года произведен в чин подполковника и 29 августа зачислен во 2-й флотский экипаж. 19 декабря 1913 года отчислен из 2-го флотского экипажа с причислением к Главному Гидрографическому управлению. 10 апреля 1916 года был произведен в чин полковника, а 17 октября 1917 года в чин генерал-майора корпуса гидрографов флота.

В течение 20 лет Матусевич руководил работами по изучению Белого и Карского морей и Мурманского побережья. В 1931 году становится профессором Военно-морской академии в Ленинграде с присвоением 31 мая 1936 года звания инженер-флагман 2-го ранга. 22 декабря 1939 года Матусевичу было присвоено звание флагмана 1-го ранга, а после введения званий высшего начальствующего состава, 4 июля 1940 года — звание генерал-лейтенанта береговой службы.

В отставке с 1947 года.

Умер 27 мая 1950 года в Ленинграде.