Mathias begon met atletiek op de middelbare school in het begin van 1948. De zomer van dat jaar kwalificeerde hij zich voor de Olympische Spelen in Londen. Daar bleek zijn onervarenheid op de tienkamp; hij kende de regels van het kogelstoten niet en werd bijna reglementair uitgeschakeld. Toch won hij het goud met ruim honderd punten voorsprong op de nummer twee. Met zijn zeventien jaar was Mathias de jongste olympische kampioen in de atletiekgeschiedenis.
Olympische titel geprolongeerd
Vier jaar later, tijdens de Olympische Zomerspelen 1952 in Helsinki, wist hij zijn titel met gemak te prolongeren. Zijn voorsprong op de zilverenmedaillewinnaar bedroeg een nog nooit geziene 912 punten. Hetzelfde jaar kwam hij voor zijn universiteit Stanford uit in de finale van de Rose Bowl bij het American football.
Van filmster tot parlementslid
Na zijn sportcarrière speelde Mathias de hoofdrol in een film over zijn eigen leven, trad hij samen met Jayne Mansfield op in een parodie op de Olympische Spelen van 1896, getiteld "It happened in Athens"[1] en was hij directeur van het United States Olympic Training Center. In de periode 1966-1974 was hij lid van het Huis van Afgevaardigden voor de Republikeinen. In 1973 introduceerde hij wetgeving ten behoeve van het aanpassen van het Amerikaanse Olympic Charter en bewerkstelligde hij een Bill of Rights voor amateur-atleten.[1]
