De Ligt gia nhập học viện trẻ Ajax khi anh 9 tuổi từ câu lạc bộ địa phương ở Abcoude, ngay bên ngoài Amsterdam. Lúc đầu, các huấn luyện viên ở học viện trẻ nghĩ rằng anh ta quá chậm chạp và mất hình dạng, nhưng de Ligt đã có cơ hội phát triển trong học viện và tiếp tục chứng minh phẩm chất của mình.<ref>{{chú thích web | url = http://www.espn.com/soccer/club/netherlands/449/blog/post/3700379/matthijs-de-ligt-frenkie-de-jong-are-stars-on-the-radar-of-barcelona-manchester-city-juventus| title = Believe the hype: Matthijs de Ligt, Frenkie de Jong are next big stars on radar of Barca, Man City | publisher = espn.com| accessdate = ngày 11 tháng 12 năm 2018}}</ref>
===Mùa giải 2016-17===
Anh ra mắt cho Ajax vào ngày 8 tháng 8 năm 2016 trong trận đấu ở Eerste Divisie với FC Emmen, chơivà đã thi đấu trọn vẹn 90 toànphút bộcủa trận đấu.<ref name="soccerway2">{{chú thích web|url=https://int.soccerway.com/matches/2016/08/08/netherlands/eerste-divisie/jong-ajax/fc-emmen/2240573/|title=Jong Ajax vs. Emmen – ngày 8 tháng 8 năm 2016 – Soccerway|publisher=soccerway.com|accessdate=ngày 8 tháng 8 năm 2016}}</ref> Trong mùa giải đó, de Ligt đã chơi tổng cộng 17 trận cho Jong Ajax.<ref>{{chú thích web | url = https://uk.soccerway.com/players/matthijs-de-ligt/399768/ | title = matthijs-de-ligt career | publisher = uk.soccerway.com| accessdate = ngày 11 tháng 12 năm 2018}}</ref>
Vào ngày 21 tháng 9, de Ligt đã ra mắt đội bóngdự cao cấpbị của Ajax trong trận đấu với Willem II. De Ligt ghi bàn sau 25ở phút thứ 25 từ một quả phạt góc, giúp anh trở thành cầu thủ ghi bàn trẻ thứ 2 sau [[Clarence SeedorfSêdorf]]. Ở trận đấu này, Ajax đã thắng với tỷ số 5-0.<ref>{{chú thích web|url=http://www.ajax.nl/streams/ajax-actueel/de-ligt-jongste-scorende-ajacied-na-seedorf.htm|title=De Ligt jongste scorende Ajacied na Seedorf|publisher=Ajax.nl}}</ref> Vào ngày 24 tháng 10, Ajax thông báo qua Twitter rằng De Ligt đã đượcđủ thăngđiều cấpkiện để đựoc lên đội hình cao cấpchính.<ref>{{chú thích web|url=http://www.ajax.nl/streams/ajax-actueel/de-ligt.htm|title=Mooi nieuws voor Matthijs de Ligt: Peter Bosz heeft de verdediger per direct aan de A-selectie toegevoegd.|publisher=Ajax.nl}}</ref> De Ligt nhanh chóng khẳng định vị trí của mình trong đội một sau khi được thăng hạng và tiếp tục thi đấu trong 11 trận đấu tại giải quốc nội và chín9 trận đấu tại Europa League.<ref name="uk.soccerway.com">{{chú thích web | url = https://uk.soccerway.com/players/matthijs-de-ligt/399768/ | title = matthijs-de-ligt career | publisher = uk.soccerway.com | accessdate = ngày 11 tháng 12 năm 2018}}</ref>
Vào ngày 24 tháng 5, de Ligt trở thành cầu thủ trẻ nhất từ trước đến nay (17 tuổi và 285 ngày) chơi trong trận Chung kết cúp châu Âu khi anh bắt đầu gặp Manchester United trong trận [[Chung kết UEFA Europa League 2017]].<ref>{{chú thích web | url = https://twitter.com/EuropaLeague/status/867520414821621760/photo/1?ref_src=twsrc%5Etfw%7Ctwcamp%5Etweetembed%7Ctwterm%5E867520414821621760&ref_url=https%3A%2F%2Fwww.uefa.com%2Fuefaeuropaleague%2Fhistory%2Fseason%3D2017%2Fmatches%2Fround%3D2000797%2Fmatch%3D2019702%2Fevents%2Findex.html | title = Youngest player to ever play a European final: Matthijs de Ligt. | publisher = twitter.com | accessdate = ngày 12 tháng 12 năm 2018}}</ref>
