El ciclista australiano decidió cambiar de aires de cara a 2017 y fichar por el equipo Sunweb, donde se convertiría en el principal sprinter tras la marcha del alemán John Degenkolb. Michael Matthews comenzó la temporada tarde, concretamente en marzo, estrenándose en la París-Niza, como llevaba haciendo desde 2015, por lo que una vez más, no formó parte del calendario de carreras en Australia.

En su primera carrera en 2017, no estuvo al nivel deseado, por lo que su mejor resultado fue un cuarto puesto en una etapa, aunque en esta carrera el nivel de sprinters fue elevadísimo, llegando a superar al que vimos en el Tour de Francia. Su calendario siguió con la Milán-San Remo, carrera ideal para un corredor de su estilo. Sin embargo, no pudo seguir a la escapada que se formó durante la subida al Poggio de San Remo y no realizó un buen sprint, por lo que su resultado se quedó en un 12º puesto.

Después decidió marcharse a Bégica a disputar clásicas de pavés, donde llegó a estar entre los primeros pero no consiguió dar el paso final que le acercase a la victoria. Por eso, su mejor resultado fue un 8º puesto en la Gante-Wevelgem. Su siguiente parada fue la Vuelta al País Vasco, una de sus carreras favoritas, en la que se encontró un nivel más bajo ya que la mayoría de sprinters habían apostado por los adoquines. Logró imponerse en la primera etapa y ser segundo en la cuarta jornada, donde el esloveno Primoz Roglic logró vencer en solitario. Sin apenas descanso, decidió partir hacia Bélgica de nuevo para participar en las Clásicas de las Ardenas. La primera sería la Flecha Brabanzona, en la cual sería undécimo, y después disputaría el Tríptico de las Ardenas al completo.

En la Amstel Gold Race, conseguiría un notable décimo puesto tras ser segundo en el sprint del pelotón por detrás de Sonny Colbrelli. En la Flecha Valona no pasaría del 67º puesto, pero en la Lieja-Bastoña-Lieja las cosas cambiarían y lograría un meritorio cuarto puesto. Para acabar la primavera disputaría la clásica alemana Eschborn-Frankfurt, en la cual no pasaría del 15º puesto, siendo el último clasificado del sprint del pelotón. Después descansaría un mes y medio para volver a la competición en la Vuelta a Suiza. En dicha vuelta por etapas comenzaría a mostrar su mejor nivel, ya que conseguiría la victoria en la tercera etapa superando al sprint a corredores de la talla de Peter Sagan o John Degenkolb. Tras finalizar dicha carrera, pararía unos 15 días para encarar el Tour de Francia.

El Tour de Francia sería el momento culmen para su temporada. En él conseguiría dos victorias de etapa y el maillot verde como ganador de la clasificación por puntos, además de varios puestos de honor. Sin embargo, en los sprints puros le vimos superado por corredores como Arnaud Démare, Dylan Groenewegen y mayoritariamente por Marcel Kittel, quien sería el máximo dominador en las llegadas al sprint. Tras la 'Grande Boucle', volvería a disputar clásicas variadas. La primera sería la Ride London Classic, en la que sería 3º, después el GP Plouay, donde sería quinto, y después el díptico de clásicas canadienses, el GP Québec y el GP Montreal, en las que sería 3º y 8º respectivamente.

También disputaría el Mundial de Ciclismo, que sería el segundo gran momento de su temporada, ya que su equipo ganaría el oro en la Prueba de Contrarreloj por Equipos y conseguiría el bronce en la Prueba en Ruta, en la que sería superado al sprint por Peter Sagan y Alexander Kristoff. Para finalizar la temporada, disputaría los Tres Valles Varesinos y el Giro de Lombardía en Italia (no acabaría ninguna de las dos pruebas) y el Tour de Guangxi en China, en el cual su función estaba destinada a trabajar para el joven sprinter alemán Max Walscheid. Su temporada acabaría en la tercera etapa de dicha carrera, ya que no tomaría la salida en la cuarta jornada.

Sin ninguna duda, este corredor es uno de los que mejores resultados consigue del pelotón, pero, al ser un corredor parecido a Peter Sagan, su rendimiento puede verse algo infravalorado al tener en cuenta los resultados del eslovaco. Además, al no ser uno de los principales referentes en lo que a sprints puros se refiere, no se le suele tener en cuenta a la hora de apostar por la victoria, pero los resultados de este año se tendrán en cuenta antes de hacer una porra o apuesta.