Фамилия Бахталомей — редкий и необычный пример того, как имя, пришедшее в русский язык через церковную традицию, приобрело уникальную народную форму. В основе лежит каноническое мужское имя Варфоломей (апостол из двенадцати). В просторечии имя упрощали: начальное «Вар» отпало, а «ф» заменилось на более привычное «х», что дало форму «Бахталомей». Такая трансформация — не ошибка, а типичная для русской диалектной фонетики адаптация греческого имени, где звук «ф» воспринимался как чужеродный.

Суффикса в фамилии нет: перед нами застывшая полная форма имени в родительном падеже (кого? — Бахталомея) или, что вероятнее, исходное прозвище, данное по имени отца или предка. В русской ономастике фамилии, совпадающие с полным именем, встречаются, но редко — обычно они возникали в среде, где фамилия ещё не устоялась и человека записывали просто как «Иван Бахталомей» (то есть сын Бахталомея). Со временем это прозвище и закрепилось.

Географически фамилия тяготеет к юго-западным областям России и Украины, где говоры активнее смягчали и заменяли согласные. Встретить Бахталомеев (в мужском роде) или Бахталомей (как неизменяемую женскую форму) можно в документах по Курской, Воронежской губерниям, а также у переселенцев на Кубани. Сословно носители, скорее всего, были крестьянами или мещанами — фамилии из полных имён в дворянской среде почти не встречались.

Интересно, что у фамилии есть параллельные варианты: Вахталомей, Бахталомеев, Бахталамеев. Первый вариант (с «В») ближе к исходному имени, второй и третий — результат добавления стандартного суффикса принадлежности, который со временем мог вытеснить бессуффиксную форму. Но именно Бахталомей сохранила архаичную черту — отсутствие суффикса, что делает её ценным свидетельством народной переработки церковного имени.