2012. április 2-án a Juventus bejelentette, hogy Matri további két évet hosszabbított meg a jelenlegi szerződésével 2017. június 30-ig. A klubban töltött második szezonában megnyerte a 2011/12-es Serie A bajnokságot.
Az új menedzser, Antonio Conte alatt tíz gólt szerzett az A-sorozatban, a szezont a Juventus együttes legjobb gólszerzőjeként fejezte be a bajnokságban, és a 2012-es Coppa Italia döntőjére is eljutott a klubbal. 2012. február 25-én a San Sirón 1×1 mérkőzésen nyerte el a Juventus egyenlítő gólját a Milan ellen.