Depuis 1999, Mathieu expérimente et perfectionne son approche de la création au croisement de l’art, des technologies et de l’émerveillement. En 2009, il fonde Normal Studio avec Philippe Belhumeur dans le désir d’offrir une approche visuelle et technologique cohérente à leurs clients du monde du divertissement et des arts de la scène. Ils développent rapidement une grande expertise en production télévisuelle en direct pour les émissions Star Académie, La Voix, les galas Juste Pour Rire et Just For Laughs, les prix Juno et les Much Music Video Awards.
Complices des artistes multidisciplinaires Michel Lemieux et Victor Pilon depuis 2001, ils réalisent les images de La Belle et la Bête (2011), Continuum (2013), Toruk – Le premier envol du Cirque du Soleil (2015), Icare (2014), le parcours de projections Cité Mémoire (2016) et Temporel (2018). En 2008, Mathieu rencontre le metteur en scène Michel Laprise pour la conception vidéo du spectacle-événement du 400e anniversaire de la ville de Québec par le Cirque du Soleil et renoue pour le spectacle Sep7imo Dia – No Descansaré du Cirque en 2017. Mathieu et l’équipe de Normal Studio deviennent les proches collaborateurs des metteurs en scène Brigitte Poupart, Ma Réserve (2017), René-Richard Cyr, Demain Matin, Montréal m’attends, 2017 et de Cyr et Dominic Champagne pour les 3 Mousquetaires en 2016.
Avec l’artiste numérique Jimmy Lakatos, Mathieu co-fonde en 2005 la firme de design multimédia Geodezik, où il réalise, entre autres, les contenus vidéos pour les artistes internationaux Justin Timberlake, Céline Dion, The Killers et Linkin Park. Depuis 2017, Mathieu St-Arnaud agit à titre de concepteur vidéo pour le prochain spectacle permanent du Cirque du Soleil à Walt Disney World Orlando.