Η Αντωνία Μαθιουλάκη πήρε το πτυχίο της Ιατρικής το 2006 από το Πανεπιστήμιο Κρήτης, όπου φοίτησε με υποτροφία.
Αφού ολοκλήρωσε την υπηρεσία υπαίθρου στο Κέντρο Υγείας Περάματος Ρεθύμνου, ειδικεύτηκε στη Γενική Χειρουργική στην Α΄Χειρουργική Κλινική και Μονάδα Λαπαροσκοπικής Χειρουργικής στο Γενικό Νοσοκομείο Αθηνών Κοργιαλένειο-Μπενάκειο (ΝΕΕΣ). Απέκτησε τον τίτλο της Ειδικότητας στη Χειρουργική το 2015.
Κατά τη διάρκεια της ειδικότητας εκπαιδεύτηκε σε όλο το φάσμα της Γενικής Χειρουργικής και ιδιαίτερα στη Χειρουργική του Πεπτικού Συστήματος.
Είναι διπλωματούχος ACLS και ATLS και μετεκπαιδευθείσα στο ρομποτικό σύστημα DaVinci και τον Οκτώβριο του 2019 ανακηρύχθηκε μέλος του Αμερικανικού Κολεγίου Χειρουργών(FACS).
Το 2015 ξεκίνησε fellowship/μετεκπαίδευση στη Γενική, Βαριατρική, Λαπαροσκοπική και Ρομποτική Χειρουργική Κλινική Ιατρικού Κέντρου Αθηνών όπου και εργάστηκε ως συνεργάτης χειρουργός έως το 2018.
Από το 2018 είναι επιμελήτρια της Α’ Χειρουργικής Κλινικής του ΔΘΚΑ Υγεία.
