הקריירה הקולנועית המצליחה של דילון התחילה לפני שני עשורים, והיא כוללת מגוון רחב של תפקידים קומיים ודרמטיים בלתי נשכחים. מהופעותיו המרגשות בסרטים כמו "נערי הכרך" של פרנסיס פורד קופולה ו"דרגסטור קאובוי", של גאס ון סנט לתפקידו המצחיק כל כך כבלש פרטי ב"משתגעים על מרי" של האחים פארלי, מאט דילון נחשב לאחד השחקנים החשובים של דורו. בין סרטיו האחרים בהם כיכב דילון "נערות יפות" של טד דמי, "רמבל פיש" של פרנסיס פורד קופולה, "סינגלס" של קמרון קרואו, "פיתוי קטלני" של גאס ון סנט ו"משהו פראי" של ג'ון מק'ניוטון. דילון היינו גם במאי, עם פרק בסדרת הכלא המצליחה "אוז" ועם סרטו הראשון עטור השבחים "עיר הרוחות" בכיכובם של ג'ראר דפרדייה, סטלן סקארסגרד וג'יימס קאן.