Двенадцатилетним мальчиком Матвей остался сиротой – сорока пяти лет от роду умер его отец. Семья, и раньше жившая в бедности, теперь потеряла все средства к существованию. Однако мать, видя интерес мальчика к строительной деятельности, решила отдать его не в канцеляристы или ремесленники, а в архитектурную школу Ухтомского. С марта 1751 года Казаков стал учеником Ухтомского, архитектурная команда которого явилась, по существу, единственным университетом будущего зодчего.
Большое место в учебном процессе занимали математические дисциплины, черчение и рисование, история архитектуры и ее теория, изучение трудов Витрувия, Палладио, Виньолы и Блонделя. По тем временам это было новым явлением. Однако теоретические знания у Ухтомского не отделялись от практических. Заканчивая курс наук, ученик получал конкретное задание, а в случае его успешного выполнения направлялся для наблюдения за строительными работами, занимался проектированием зданий, составлением смет, ремонтом домов, их осмотром. Все это способствовало развитию у молодых зодчих не только строительных навыков, но и глубокого понимания архитектуры.
В годы учения у Ухтомского, а затем работы под руководством П.Р. Никитина, возглавившего с 1761 года школу и команду, Казаков приобрел большой строительный опыт: участвовал в создании Головинского дворца, Триумфальных ворот на Страстной площади в честь коронации Екатерины II, галереи Оружейной палаты. Он прекрасно изучил древние постройки, особенно кремлевские, что позволило ему вести ремонт и восстановление Черниговского собора и церкви Спаса на бору. Последнюю он изобразил на акварельном рисунке и офорте, положив тем самым начало своим архитектурным рисункам и гравюрам. Одновременно Казаков преподавал в архитектурной школе, обучая младших учеников рисовать фигуры и орнаменты.
Впервые дарование Казакова как архитектора раскрылось во время его участия в восстановлении Твери после пожара в мае 1763 года. В планировке и застройке этого города, осуществленной под руководством Никитина, нашли свое отражение принципы русского градостроительства XVIII века. Никитин вызвал Казакова в Тверь осенью 1763 года и сразу же привлек его к разработке проектов наиболее крупных административных зданий города. Совместно они создали проект перестройки сгоревшего архиерейского дома в Путевой дворец. Казаков обстраивал и спроектированную Никитиным Фонтанную (восьмиугольную) площадь. Созданные Казаковым проекты говорят о стремлении автора придать постройкам торжественный характер. Зодчий добивался этого ритмическим повторением одинаковых форм, строгостью решений фасадов, где выделялся лишь небольшой фронтон.
В 1768 году судьба объединила усилия и таланты двух замечательных русских архитекторов – Василия Баженова и Матвея Казакова ради сооружения «наиславнейшего в свете здания» – Большого Кремлевского дворца. Обоим в пору начала «кремлевской перестройки» было по тридцать лет.
Идея проекта Кремлевского дворца, его основные художественные принципы исходили от Баженова. Однако без Казакова, своего главного помощника, Баженов просто не справился бы с таким гигантским объемом работы. Казаков сделал очень много… И все же решающее слово здесь скажет Баженов. Кремлевский дворец станет в первую очередь его детищем. Но детищем утопическим. Обставленный пышными праздниками спектакль возведения «Российского Акрополя» завершился тем, чем только и мог завершиться: в 1774 году строительство Кремлевского дворца было прекращено.
Безусловно, это было ударом не только для Баженова, но и для его преданного друга Матвея Казакова. Каково ему было сознавать бессмысленность стольких усилий! Через некоторое время от шумного начинания в Кремле не осталось и следа, но для Казакова почти семилетнее сотрудничество с Баженовым было важнейшим этапом жизни. Можно сказать, что поражение баженовского проекта стало переломным событием в творчестве Казакова. Как величайший зодчий он родился в пору этой архитектурной трагедии.
Историки искусства недаром называют Казакова практиком, которому обычно был присущ трезвый взгляд на вещи. И хотя это не совсем справедливо, тем не менее, Казаков действительно не имел склонности к тому «архитектурному театру», героем и жертвой которого стал Василий Баженов. Казаков был ближе к реальному делу, к зодчеству в изначальном смысле этого слова, что блестяще проявилось в первой его крупной самостоятельной московской работе – Пречистенском дворце.