Matilde Ucelay Maórtua nació en 1912 en Madrid, en el seno de una familia burguesa, profesional e ilustrada, siendo la mayor de cuatro hermanas. La familia de su padre, Enrique Ucelay, de origen vasco, había ocupado una prominente posición económica, política y profesional en el Madrid del siglo XIX, vinculada al liberalismo político. Por su lado, su madre Pura Maórtua, también de ascendencia vasca, provenía de una familia con un muy buen pasar económico también y si bien no tenía una formación formal específica, tenía siempre un gran deseo de aprender y tuvo la suerte de realizar muchos viajes en los que visitaba museos y obras de arquitectura.