Фамилия Чистилов — один из примеров того, как русская фамилия может быть образована не от имени или ремесла, а от прозвища, связанного с бытовой чертой характера или занятием. Её основа — глагол «чистить» или прилагательное «чистый». Суффикс -ов указывает на типичную патронимическую модель: Чистилов буквально означает «сын Чистила». А Чистилом в старину могли прозвать человека по двум разным причинам.

Первая версия — прозвище за аккуратность или, наоборот, за навязчивое стремление к чистоте. В крестьянской среде, где работа с землёй и скотом была грязной, такого человека могли выделить иронично или с уважением. Вторая, более конкретная, — профессиональная. Чистилом называли того, кто занимался чисткой: например, вычищал дымоходы (трубочист), чистил колодцы, отхожие места или конюшни. В отличие от фамилии Чистяков, которая часто восходит к семинарскому «чистому» (от латинского castus), Чистилов — более народный вариант, прямо от глагольной основы.

С точки зрения словообразования фамилия редкая. Суффикс -ил- в основе прозвища (Чистило) типичен для русских имён-характеристик: Губило, Косилка, Дубило. Такие прозвища часто давали за конкретное действие, а не за качество. Поэтому версия с профессией выглядит убедительнее: прозвище Чистило могло закрепиться за человеком, который постоянно что-то чистил, и перейти в фамилию.

Географически фамилия встречается нечасто. По данным открытых источников, основные очаги — северные и центральные регионы России: Вологодская, Архангельская, Костромская области. Это косвенно подтверждает бытовую, а не дворянскую природу фамилии: в северных деревнях прозвища по занятиям были особенно устойчивы. В списках дворянских родов Чистиловы не значатся — фамилия крестьянская или мещанская.

В написании возможна вариация Чистилов / Чистелов, но первая форма — основная. Родственные фамилии: Чистяков, Чистов, Чистосердов, но Чистилов стоит особняком из-за глагольной основы, что делает её более «действенной» и конкретной.