Dne 2. dubna 2012 oznámil Juventus, že Matri přidal dva další roky ke své současné smlouvě do 30. června 2017. Během své druhé sezóny v klubu vyhrál v roce 2011/12 Serie A.
Titul pod novým manažerem Antonio Conte, který v té sezóně zaznamenal deset gólů v Serie A, dokončil sezónu jako společný nejlepší brankář Juventusu v lize a také dosáhl finále Coppa Italia 2012 s klubem. Dne 25. února 2012 ve hře na San Siru ve hře 1×1 na výletu vstřelil vyrovnávací gól Juventusu proti titulnímu rivalovi Milánu.