Народилася 10 жовтня 1947 року. П’ята дитина в селянській сім’ї Митрофана
Устимовича та Антоніни Ільківни Матвієнків, які мали 11 дітей. Крім матері, ї1
вихованням займалися брати і сестри Анатолій, Люся, Марія та Микола.

Одна з викладачок, Людмила Іванівна, порадила Ніні професійно зайнятись співом і спробувати себе в Українському народному хорі ім. Г. Верьовки. Дівчина справді відвідала вокальну студію при хорі, але, закінчивши інтернат, довелось влаштуватися на коростенськии завод «Хіммаш». Спочатку працювала табельницею, потім ученицею кранівника, згодом була переведена копіювальницею. Почувши, що в Житомирі набирають дівчат до естрадного вокального ансамблю, приїхала на проби до обласного центру. В Житомирській філармонії дійсно створювали жіночий вокальний гурт. Але автентична манера виконання Ніни Матвієнко ніяк не в’язалися з колективним естрадним співом, і їй відмовили (проби вдало пройшла інша майбутня українська співачка – Раїса Кириченко).

Але бажання співати було таким сильним, що 1966 року Матвієнко таки записалася в студію Хору імені Григорія Верьовки. З 1968 року, по закінченні вокальної студії при хорі, стала його солісткою.