Tiene forma globular y es de tamaño pequeño, llegando a unos 7-8 cm de diámetro en su fase adulta. En vez de costilla bien marcadas y diferenciadas tiene ápices abultados que se originan en el centro superior del cactus y van desplazándose hacia abajo a medida que el cactus crece. De su centro brotan pequeñas espinas en grupos de dos o tres y color blanco-parduzco. El tronco es de color verde-grisáceo.
El rasgo más distintivo de la Matucana madisoniorum seguramente sea su inflorescencia. A principios de verano la planta produce una flor que puede llegar a medir lo mismo que el propio cactus de largo. Es de forma larga y acampanada y normalmente de color rojo anaranjado.
En cuanto a los cuidados que necesita esta matucana, son muy similares a los de la mayoría de cactus: riegos abundantes en los meses de más calor del verano y reducción progresiva a medida que la temperatura va disminuyendo. Admiten el pleno sol del estío y temperaturas mínimas de uno 5-10º en invierno. Las matucanas madisoniorum se reproducen bien por semillas.