Деревня Матрёновка упоминается с XIX века. В годы коллективизации деревни Матрёновка и Белёво вместе образовали колхоз «Красный муравей». В 1930-х годах в деревне было 66 хозяйств, а в них без малого 400 человек. Жили богато, имели собственный кирпичный завод, мельницу, школу и детский сад.

В период Великой Отечественной войны в районе Матрёновки базировались крупные партизанские соединения, жители активно помогали партизанам.

Карательные меры в отношении деревни за связь с партизанами и за непокорность предпринимались нацистами неоднократно. К весне 1943 года в Матреновке не осталось практически ни одной целой избы, люди ютились в землянках и подвалах.

По данным Акта комиссии о злодеяниях немецко-фашистских войск в д. Матрёновка Жуковского района Орловской области в период оккупации, 20 мая 1943 г. немецко-фашистские захватчики зверски замучили, расстреляли и заживо сожгли 243 человека: женщин, детей и стариков (из 352 человек), более 150 человек немцы угнали на каторгу, 12 человек выжило.

Выжило несколько жителей: А.Л.Симкина, «…увидев, что фашисты подняли автоматы, упала в обморок, а застреленные дети упали на нее, закрыв мать…», Н.П. Трофимова, В.К. Волков, И. Фильченков и другие. Тогда же казнили жителей посёлка Белёво.

Виктор Константинович Волков — один из немногих оставшихся в живых после матрёновской трагедии. Ему шел одиннадцатый год, когда началась война. Мать Анастасия Васильевна — партизанка. Отец — подполковник, ушел на фронт (погиб). Накануне трагедии мать с младшим сыном Костей отправилась в Касилово в разведку, а Виктор остался с дедушкой. А утром 20 мая в деревню прибыл карательный отряд, чтобы покончить с непокорной деревней, помогающей партизанам. Жителей деревни спешно сгоняли, били. На глазах у Виктора отрубили голову топором его одиннадцатилетнему двоюродному брату. Когда жителей расстреливали, Виктор стоял с дедушкой.  Сраженный пулей дедушка упал, прикрыв телом внука. Под телами убитых мальчик пролежал до вечера. И только убедившись, что немцы ушли, выбрался из-под мертвых весь в крови. Зрелище было ужасное. Залаяла собака — это немцы оставили охрану на случай, если остался живой свидетель. Мальчик спрятался в печке, а утром ушел в партизанский отряд. Партизаны оставшихся в живых детей отправили на самолете за линию фронта. До конца войны Виктор находился в детском доме, а в 1945 г. его из детского дома забрала мать.

В 1951 году в Матрёновке был установлен памятник жертвам фашизма, в 1968 году создан народный музей, существующий и поныне. В 2010 году в деревне проживало 2 человека.

В 2021 году деревне Матрёновке Жуковского района было присвоено почётное звание Брянской области «Населенный пункт партизанской славы».