Фамилия Бартоломео — это не русская фамилия в привычном смысле слова, а итальянизированная форма знаменитого библейского имени Варфоломей. В Италии имя Bartolomeo было чрезвычайно популярно в Средневековье и эпоху Возрождения, и фамилия, образованная от него напрямую, без суффиксов (типичная модель для юга Италии и Венеции), означает «сын Бартоломео» или просто «принадлежащий Бартоломео». В русском контексте фамилия Бартоломео — это, скорее всего, след итальянского влияния: архитекторы, художники и купцы из Италии приезжали в Россию в XVI–XVIII веках, и их потомки оставались здесь, сохраняя исходную форму фамилии.

Разбирать здесь русские суффиксы (-ов, -ин) бессмысленно — перед нами чисто западноевропейская модель с окончанием на -о. Такие фамилии в Италии чаще всего закреплялись за людьми, которые сами носили это имя, а не за их детьми (то есть это патроним в застывшей форме). В России фамилия Бартоломео встречается крайне редко, в основном в Петербурге и Москве, и почти всегда указывает на итальянские корни предков.

С точки зрения семантики, имя Варфоломей (от арамейского «сын вспаханной земли») в итальянской версии утратило исходный земледельческий смысл и стало просто именем апостола. Поэтому носитель фамилии Бартоломео вряд ли происходил из крестьян или ремесленников — скорее, из городской среды, где имена святых давали без оглядки на профессию. В России эта фамилия не получила распространения из-за сложности произношения и чужеродности, но единичные случаи её бытования зафиксированы в дворянских родословных книгах — например, среди обрусевших итальянских архитекторов, работавших при дворе.

Спорных гипотез здесь нет: фамилия прозрачна и не требует альтернативных объяснений. Единственная тонкость — в русском языке её часто путали с фамилией Варфоломеев, которая является уже русифицированным вариантом с отчеством на -ев. Бартоломео же осталась в исходной итальянской записи, что для России XVIII–XIX веков было редкостью и свидетельствовало о высоком статусе семьи, не желавшей адаптировать фамилию под местные нормы.