והוא קיבל את הצעתו של משרד החינוך לנהל את ביה"ס היסודי בזכריה אשר בפרוזדור ירושלים, מושב אליו הגיעו באותה עת עולים חדשים מתימן ומכורדיסטן.כשהתגייס לצבא בשנת 1951 , שירת בחיל-הקשר. במהלך חודש אחד הוצב בהר-הצופים, שהיה אז מובלעת מפורזת בלב השטח הירדני, כשהוא מחופש לשוטר. במהלך שירותו שימש גם כמורה לעברית לעולים חיילים. לאחר השרות הצבאי לימד שנתיים בראש פינה, שם הכיר את ברכה, אשתו לעתיד. משם עברו למושב העובדים נהלל, שם לימד חמש שנים. כמורה וכמחנך, הנחיל לתלמידיו את אהבת הארץ והטבע בטיולים רגליים תוך כדי קריאה בתנ"ך והגדרת צמחים. תלמידיו העריצו אותו וזוכרים אותו באופן יוצא דופן עד עצם היום הזה. אחד מתלמידיו הוא הסופר מאיר שלו, שאף מזכיר אותו בספרו "גינת-בר" כאחד משני האנשים שהשפיעו עליו ביותר, יחד עם אמו. בשנים 1961-1967 שהו יעקב וברכה מתתיה בשליחות בדרום אפריקה, מטעם הסוכנות היהודית. בד בבד עם עבודתו כמורה בבית-ספר יהודי, החל את לימודיו האקדמיים באוניברסיטת קייפטאון. הוא השלים תארים ראשון ושני בבוטניקה בהצטיינות, כשנושא המחקר שלו היה בתחום הצמחייה המ קומית - פרוטיאה.לאחר חזרתו לארץ הצטרף לאוניברסיטה העברית בירושלים, שם השלים את עבודת הדוקטורט שלו בנושא זני צמחים אמפיקרפיים – בעלי פרחים ותרמילים תת-קרקעיים )טופח, בקיה ועוד(, בהנחייתם של פרופ' קלרה חן ופרופ' מיכאל בן-ארי. על עבודה זו קיבל שבחים רבים. בתקופה זו הרבה לעסוק במחקר בשטח בכל רחבי הארץ והעמיק את היכרותו עם האוכלוסייה הכפרית בפריפריה, מהשסייע לו רבות בהמשך הדרך.בשנת 1978 החל לעבוד בבנק הגנים במכון וולקני אשר בבית דגן, וביצע את עיקר מלאכת האיסוף וההצלה של זני הזרעים המסורתיים בשנים 1980-1982 . תמיכה תקציבית במחקרו נמצאה בקרן לעידוד ולייזום מחקרים, שליד המועצה הלאומית למחקר ולפיתוח במשרד האנרגיה והתשתיות. בשנת 1983/4 יצא לשנת שבתון בארה"ב, שלאחריה הופסקה עבודתו.אשתו ברכה הייתה לעזר כנגדו בכל מחקריו. מלבד היותה מקור תמיכה בלתי נדלה בזמנים שהיו קשים מאד עבורו, היה ד"ר מתתיה לעתים קרובות מסתייע בה כדי לקטלג ולצלם צמחים שאסף, לרשום רשימות ולנסח מאמרים. מאז, ועד שחלה במחלת הדמנציה, עסק ד"ר מתתיה בתחביביו השונים: צילום, מוסיקה עממית וריקודי-עם בלקניים, לימוד שפות וטיולים בארץ ובעולם. הוא התעניין במסורת היהודית וחזר בתשובה כבר באמצע שנות ה- 80 .ד"ר יעקב מתתיה ואשתו ברכה מתגוררים במושב אבן-ספיר ליד ירושלים. יש להם שלושה ילדים ועשרה נכדים.