Matthias Haarmann studierte Kirchenmusik an der Musikhochschule Köln. Er bekam Klavierunterricht bei Prof. Vera von Schnitzler und Orgelunterricht bei Prof. Jürgen Kursawa. Nach seinem Examen 1999 trat er die Stelle als hauptamtlicher Kirchenmusiker im Pfarrverband Kreuz-Köln-Nord an. Neben den Aufgaben als Chorleiter und Organist organisiert er Konzerte und Workshops.

Seit 1994 wirkt er bei Konzerten als Solist mit. Hervorzuheben ist eine Konzertreihe 2001 in Köln-Bickendorf, die unter dem Titel 40 Finger / 424 Tasten - fünf Tastenkonzerte altbekannte Stücke (u.a. G. Merkel, W. A. Mozart), aber auch viele Neukompositionen und Bearbeitungen (u.a. von Werken von Frank Zappa) für mindestens jeweils zwei Musiker auf dem Programm hatte. Ein Höhepunkt dieser Reihe war das Konzert mit Tangos, gespielt mit vier Musikern.

Seit dieser Zeit beschäftigt Haarmann sich auch mit der Begleitung von Stummfilmen. Hierbei spielt die Improvisation in verschiedenen Gattungen und Stilen eine große Rolle. In seinem Repertoire sind Klassiker dieses Genres wie Der Golem, wie er in die Welt kam (Paul Wegener, 1920), Der müde Tod (Fritz Lang, 1921), Sunrise – A song of two humans (Friedrich Wilhelm Murnau, 1927), La Passion de Jeanne d'Arc (Carl Theodor Dreyer, 1927) oder Die Büchse der Pandora (Georg Wilhelm Pabst, 1929). Bei Von morgens bis Mitternacht in der Kölner Philharmonie und King of Kings in St. Rochus, Köln-Bickendorf, war Haarmann als Solist am Flügel und der Orgel unter Leitung des Komponisten Wilfried Kaets beteiligt. 

Matthias Haarmann hat bei mehreren Kirchenmusikfestivals in Köln mitgewirkt und war als Mitorganisator tätig. Er war ebenfalls als Mitorganisator, Koordinator und Regisseur bei der "Nacht der Mystik“ 2010 und 2012 in der Kirche St. Johannes XXIII. in Köln-Chorweiler aktiv.

Seit 2003 komponiert Matthias Haarmann. Neben einer Kantate für den Wildenloh- Verlag mit dem Titel Gott ruft die Sterne entstanden in den letzten Jahren vor allem Bearbeitungen von Kirchenliedern für Chor und Orchester, Neue Geistliche Lieder und Motetten. 2007 komponierte er die Musik für eine Klanginstallation mit dem Namen Station der Ruhe. Texte des Philosophen Khalil Gibran sind hierbei kombiniert mit ruhig pendelnden Klängen im minimalistischen Stil. 2012 entstanden Drei Gesänge nach dem Propheten Jesaja für Chor und Orchester als Auftragskomposition für den Knabenchor Hildesheim. Mehrere Chorsätze und Motetten sind im Chorbuch Gotteslob und im Motettenbuch Gotteslob (beides Carus-Verlag) veröffentlicht. 2014 erhielt er den 1. Preis des liturgischen Instituts der Schweiz für seine Komposition „Kostet und seht“ für Chor und/oder KantorIn und Orgel (herausgegeben vom Liturgischen Institut der deutschsprachigen Schweiz). 

Zwischen 2003 und 2014 musizierte er als Pianist bei der Gospel Academy Krefeld. In diesem Zusammenhang stand 2004 eine Tournee in die Vereinigten Staaten Amerikas mit dem Gospelchor Wave of Joy aus Bonn, unter der Leitung von Angelika Rehaag.

Darüber hinaus steht Matthias Haarmann seit 2012 als Organist im Dienst des Erzbischöflichen Priesterseminars Köln.