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Le , Mattias Skjelmose Jensen est contrôlé positif lors du Tour du Pays de Vaud à la méthylhexanamine, une substance interdite. Pour se défendre, il explique ce résultat par la prise d'un complément alimentaire. Après avoir vu sa situation examinée par la Fondation antidopage du cyclisme (CADF), en , l'Union cycliste internationale (UCI) le suspend pour une durée de 10 mois, du jusqu'au [1]. Au moment du test antidopage, Mattias Skjelmose Jensen n'avait que 17 ans. Par conséquent, l'Union cycliste danoise (DCU) ne s'attendait pas à voir son nom ni son jugement publié dans les médias, d'autant plus que l'UCI leur avait assuré que le verdict ne serait pas publié[2]. Entre-temps, le , il est suspendu pendant 14 jours par sa Fédération pour avoir frappé un autre coureur lors de la Demin Cup à Grindsted[3].
Le 8 mars 2024, il remporte à La Colle-sur-Loup la 6e étape de Paris-Nice dans un sprint à trois, devançant Brandon McNulty et Matteo Jorgenson et termine la course au soleil à la quatrième place du classement général. Le 17 avril, transi de froid et tremblant des membres, il doit abandonner lors de la Flèche wallonne disputée dans des conditions atmosphériques difficiles[5].