Näyttelijä ja ohjaaja Matti Pihlaja vaikutti turhan lyhyeksi jääneellä urallaan pääosin Turun kaupunginteatterissa. Hänen vanhempansa Rafael ja Katri Pihlaja olivat jo tunnettuja näyttelijöitä, joten teatteri tuli pojalle verenperintönä. Hän aloitti opiskelun Suomen Teatterikoulussa vuonna 1945. Samalla vuosikurssille pääsivät myös Martti Katajisto ja Vappu Jurkka.

Pihlaja oli näytellyt jo jatkosodan loppuvuosina Karhumäen rintamateatterissa, mutta ensimmäinen varsinainen kiinnitys oli Helsingin kansanteatteriin vuonna 1948. Pääkaupungista hän jatkoi kahdelle kolmivuotiskaudelle maakuntateattereihin, ensin Vaasaan ja sitten Kotkaan. Vuonna 1955 hän siirtyi vanhaan kotikaupunkiinsa ja Turun kaupunginteatteriin.

Turussa hän näytteli vuoteen 1970 asti ja ohjasi näyttelemisen rinnalla vuodesta 1963 asti. Pihlajaa luonnehdittiin herkäksi luonnenäyttelijäksi, joka eläytyi rooleihinsa vahvasti. Hän näytteli erityisesti klassikoissa, mutta ohjasi mieluummin modernimpia kappaleita. Pihlaja näytteli teatterilavalla muun muassa Josef Julius Wecksellin Daniel Hjortin nimiosan sekä Dostojevskin Rikoksen ja rangaistuksen Raskolnikovin roolin. Hänen ohjauksiaan olivat muun muassa Edward Albeen Kuka pelkää Virginia Woolfia?, Tennessee Williamsin Lasinen eläintarha sekä Samuel Beckettin Leikin loppu.

Pihlaja oli enemmän teatteri- kuin elokuvamiehiä ja varsinaisia elokuvarooleja kertyi kolme, mutta kaikki ne sitäkin tunnetuimmissa elokuvissa. Hän oli avustajana useammassakin filmissä opiskelijana, mutta niitä rooleja ei kuitenkaan kreditoitu. Ensimmäinen varsinainen filmirooli oli Ilmari Unhon ohjauksessa Minä elän vuonna 1946. Pihlaja esitti Aleksis Kiven lähiystävää Edmund Palmqvistia.

Seuraavan kerran hän oli tulessa Matti Kassilan elokuvassa Tähdet kertovat, komisario Palmu vuonna 1962, jossa Pihlaja esitti päätänsä aukovaa kuormurikuskia. Hänen tunnetuin roolinsa syntyi jälleen Kassilan ohjauksessa. Nyt kyseessä oli vuonna 1970 ensi-iltansa saanut Päämaja. Pihlaja oli reservin luutnantti, joka päätoimittama lehti julkaisi sensaatiomaisen sotasalaisuuden jo koko elokuva pohjautui siihen. Ilmari Turjan kirjoittama Päämaja oli Pihlajalle entuudestaan tuttu aihe, sillä hän oli ohjannut sen Turun kaupunginteatterissa vuonna 1967.

Matti Pihlaja menehtyi sairaskohtaukseen vain 50-vuotiaana Turussa vuonna 1973.