Фамилия Бирулина — типичная «малая» русская фамилия, образованная от прозвища с помощью суффикса -ин. Суффикс указывает на принадлежность: Бирулина буквально означала «дочь (или жена) Бирули». Такая модель характерна для фамилий, возникших в среде, где главу семьи называли по прозвищу, а домочадцев — по нему же.

Корень прозвища — «бируля», вариант слова «бирюля». Во владимирских и рязанских говорах так называли дудку, свирель, ивовую или камышовую сопелку, а также мелкую игрушку, безделушку. Отсюда и два расходящихся смысла прозвища. Первый — ремесленный: человек мог изготавливать дудки и игрушки, за что и получил соответствующее прозвище. Второй — бытовой, связанный с игрой в бирюльки. В этой старинной игре участники крючком доставали из кучи крошечные фигурки; проигравший считался несерьёзным, занятым пустяками. Поэтому Бирулей в насмешку называли бездельника, который вместо дела занимается ерундой.

Какая из версий вероятнее — сказать трудно. Оба значения бытовали в одной диалектной среде, и прозвище могло возникнуть независимо в разных семьях. Но в отличие от многих прозвищных фамилий, у Бирулина есть конкретная географическая привязка: корень отчётливо тяготеет к владимиро-рязанскому региону. Это сужает круг поисков для тех, кто хочет найти родовое гнездо. Фамилия редкая, в списках массовых не значится, что говорит о её локальном происхождении — скорее всего, от одного или нескольких неродственных прозвищ в соседних деревнях.