У Матросова и Ольги Головиной, с которой он познакомился как с поклонницей, а затем и создал семью, имеется 6-летний сын Федор. Артист очень привязан к мальчику.
Некий источник из окружении Матросова сообщил «СтарХиту»: «У них сейчас непростой период в отношениях. Но, возможно, это просто кризис, с которым они еще смогут справиться. Пока Денис настроен решительно - он хочет закончить все и расстаться, так как устал от постоянных ссор, каких-то порой странных действий за своей спиной. Ситуация его сильно угнетает, еще недавно Денис был уверен, что его союз с Олей - на всю жизнь. Вряд ли им с женой удастся разойтись мирно, может дойти и до судов. Оба очень привязаны к сыну Феде - и наверняка будут бороться за определение места жительства мальчика».