Es una rana pequeña que se caracteriza por ser la especie del subgrupo Pristimantis colodactylus con los dedos de los pies y manos más largos en relación a su cuerpo. Es más similar a especies del grupo de Pristimantis orestes y especialmente a especies del subgrupo Pristimantis colodactylus como Pristimantis muranunka y Pristimantis colodactylus. Pristimantis matildae se distingue fácilmente de Pristimantis muranunka por la falta de anillo timpánico y membrana timpánica (anillo timpánico y membrana timpánica evidentes en Pristimantis muranunka). Pristimantis matildae se parece a Pristimantis colodactylus pero puede ser fácilmente diferenciadas por el tamaño relativo de los dedos de las manos y de los pies (dedos de Pristimantis colodactylus más pequeños en relación al cuerpo, Dedo III de la mano aproximadamente el 22% del SVL y Dedo IV del pie aproximadamente 36% del SVL; dedos de Pristimantis matildae más largos en ralación al cuerpo, Dedo III de la mano aproximadamente el 25% del SVL y Dedo IV del pie aproximadamente 40% del SVL). Además, Pristimantis matildae se puede distinguir de Pristimantis colodactylus por tener la piel finamente tuberculada (dorso y flancos areolados en Pristimantis colodactylus), pliegue medio dorsal bajo (ausente en Pristimantis colodactylus), varios tubérculos pequeños en el talón (un tubérculo cónico prominente y alrededor varios pequeños en Pristimantis colodactylus), región cloacal con dos tubérculos ovalados (ausentes en Pristimantis colodactylus), tubérculos tenar más grande que el tubérculo palmar interno (tubérculo tenar del mismo tamaño o ligeramente más pequeño que el palmar interno en Pristimantis colodactylus), borde interno del tarso con un pliegue largo (borde interno sin tubérculos en Pristimantis colodactylus) y tubérculo metatarsiano interno alrededor de 3 veces más grande que el tubérculo metatarsiano externo (de 4 a 5 veces más grande en Pristimantis colodactylus). Además, la coloración del iris en Pristimantis matildae es más rojiza que en el caso de Pristimantis colodactylus (1). 

Es una especie pequeña, que presenta la siguiente combinación de caracteres: (1) piel del dorso finamente tuberculada (en vida, más evidente); piel ventral areolada; pliegues discoidal y dorsolateral ausentes; pliegue mediodorsal bajo; (2) anillo timpánico y membrana timpánica ausentes; pliegue supratimpánico ausente; (3) hocico moderadamente largo, subacuminado en vista dorsal y subacuminado ligeramnete protuberante en vista lateral; canthus rostralis débilmente cóncavo en vista dorsal, angular en vista lateral; (4) párpado superior con una tubérculo prominente junto a varios tubérculos pequeños, alrededor del 77% de la distancia interorbital IOD en hembras y el 79% de la distancia interorbital IOD en machos; crestas craneales ausentes; (5) procesos dentígeros del vómero ocultos en la mucosa bucal, cada proceso con 2 a 5dientes; (6) machos con ausencia de saco vocal y hendiduras vocales; almohadillas nupciales ausentes; (7) Dedo I más corto que el Dedo II; discos en los dedos ligeramente expandidos, truncados; presencia de surcos circulares; rebordes cutáneos presentes; (8) tubérculos subarticulares prominentes, redondeados; tubérculos supernumerarios palmares prominentes, redondeados; tubérculo palmar completamente dividido en dos tubérculos, más grande (interno) y más pequeño (externo); tubérculo tenar ovoide, más pequeño que el tubérculo palmar interno; (9) tubérculos ulnares ausentes; (10) talón con varios tubérculos pequeños (rasgo más visible en vida); borde externo del tarso con una hilera de tubérculos pequeños, inconspicuos (rasgo más visible en vida); borde interno del tarso con un pliegue largo; (11) tubérculo metatarsal interno ampliamente ovoide, aproximadamente 3 veces el tubérculo metatarsal externo ovoide y alargado, aproximadamente 3X más grande que el tubérculo metatarsal externo, alargado y redondeado; tubérculos supernumerarios plantares redondos, prominentes; (12) Dedo V del pie mucho más largo que el dedo III del pie; discos en los dedos de los pies ligeramente expandidos, redondeados, aproximadamente del mismo tamaño que los de los dedos; presencia de surcos circulares; dedos de los pies con rebordes cutáneos anchos y membranas interdigitales basales (1).

El dorso varía en tonos de marrón o gris, con una barra interorbital clara bordeada por un color más oscuro; con o sin banda dorsal media o marcas oscuras en forma de X en el dorso; flancos de color gris rosáceo o con puntos blancos amarillentos de varios tamaños, vientre gris claro o gris rosáceo; sin marcas en las axilas, las ingles o en las superficies ocultas de las extremidades; iris bronce o bronce rojizo con una franja horizontal mediana oscura y finas reticulaciones negras (1).

Es una especie común y una de las más abundantes encontradas en bromelias. Todos los individuos han sido encontrados dentro o cerca de bromelias terrestres o arbóreas durante el día o la noche. Al igual que otras especies como Pristimantis colodactylus y Pristimantis muranunka muestra un comportamiento defensivo de entrar rápidamente al agua de las bromelias cuando se siente amenzada (1).

Solo es conocido de la entrada de Cajanuma del Parque Nacional Podocarpus y de 13 km al norte en Abra de Zamora, no se han encontrado registros de esta especies en lugares cercanos. Sin embargo, 35 km al sur de la localidad tipo se ha encontrado una especie no descrita especialista en bromelias del subgrupo Pristimantis colodactylus (1).

De 2800 a 3360 m sobre el nivel del mar.

El epíteto específico es un patronímico de Matilde Hidalgo Navarro (1889-1974) quien fue la primera mujer en obtener un título de médico en el país y la primera mujer en Ecuador (y América Latina) en ejercer el derecho al voto en una elección nacional. Luchadora incansable por los derechos de la mujer, sentó bases importantes para el desarrollo de la mujer en la academia y la ciencia, a nivel nacional y en América del Sur. En Ecuador, actualmente hay muchas mujeres involucradas en las ciencias biológicas y con esta especie, además de ser un homenaje a Matilde, se honra su incansable trabajo por la conservación de la diversidad biológica (1).