Il [[31 gennaio]] 2011, viene ufficializzato il suo trasferimento in prestito oneroso dal [[Cagliari Calcio|Cagliari]] alla [[Juventus]] per 2,5 milioni di [[euro]]; il club torinese ha un diritto di opzione per l'acquisizione a titolo definitivo del calciatore a fronte di un corrispettivo di 15,5 milioni di euro, pagabile in tre esercizi, esercitabile al termine della stagione sportiva 2010/2011. Giocherà con lo stesso numero di maglia che aveva nel [[Cagliari Calcio|Cagliari]], il 32.<ref>{{cita news|url=http://www.juventus.com/site/ita/NEWS_newsseriea_9BA0AD61D1454B8FA1F70949A5DFD033.asp|titolo=Matri alla Juventus|accesso=31 gennaio 2011|data=31 gennaio 2011|pubblicazione=juventus.com}}</ref>
L'esordio con la maglia bianconera è avvenuto il [[2 febbraio]] [[2011]] nella trasferta di Palermo che la [[Juventus]] ha perso per 2-1. [[5 febbraio|Tre giorni dopo]] torna a [[Cagliari]] da avversario e realizza i suoi primi due gol con la maglia della [[Juventus]] nella partita finita 3-1 per i bianconeri. Dopo entrambe le reti non ha esultato per rispetto dei sui ex tifosi, i quali, però, lo hanno fischiato ripetutamente prima, durante e dopo il match. Quella di [[Cagliari]] è stata la sua quinta doppietta messa a segno nel campionato 2010/2011.
Il [[13 febbraio]] [[2011]] ha esordito con la maglia bianconera allo [[Stadio Olimpico di Torino]], segnando con un colpo di testa, su assist di [[Frederik Sorensen|Sorensen]], il gol che ha permesso alla Juve di vincere il derby d'Italia contro l'[[Inter]] per 1-0.
