C’est en étudiant le cinéma que Mathieu Enderlin s’intéresse au théâtre de marionnettes. Il découvre une forme libre et résolument moderne d’expression artistique. Il pense la marionnette comme un support de projection de l’imaginaire, le point de départ d’un rêve commun partagé par l’acteur et le spectateur.
En 2003, il suit une formation à l’École de l’Acteur Marionnettiste du Théâtre aux Mains Nues dirigé par Alain Recoing. Il devient interprète dans « Vous qui habitez le temps » de Valère Novarina mis en scène par Nicolas Gousseff. Il travaille par la suite avec de nombreuses compagnies, notamment sous la direction de Jaime Lorca dans « Benito Cereno », de Dinaïg Stall dans « 2h14 », de Pierre Blaise dans « Les Insectes », « La Nuit » puis plus récemment dans « La Princesse Maleine ». Au cinéma, il participe au long métrage de Hou Hsiao Hsien, « Le voyage du Ballon Rouge ».
Il intervient régulièrement comme regard extérieur pour la Compagnie d’Objet Direct et la compagnie Mnémosyne Théâtre Poursuite. En 2016, il met en scène son premier spectacle, « CUBiX », qui combine manipulation « rudimentaire » et technologie numérique pour interroger les mécanismes de la perception et de l’illusion. Début 2017, l’ensemble Faenza fait appel à lui pour diriger les interprètes d’une création mêlant marionnette et musique baroque : « Polichinelle et Orphée et aux enfers ». Son expérience de la marionnette le conduit aujourd’hui à enseigner à l’école de formation du Théâtre Aux Mains Nues.