Фамилия Детьянов — редкий образец русской фамилии, образованной от прозвища, которое, скорее всего, указывало на занятие или особенность человека. В основе лежит слово «деть» или «деять» в значении «делать, совершать, класть». Однако в русских говорах у этого слова были и более конкретные оттенки.

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «деть» в значении «деть куда-то, спрятать, убрать». Прозвище Детья могли дать человеку запасливому, аккуратному, который всё умел «деть» на место, или, наоборот, тому, кто постоянно что-то терял и не мог найти («куда я это дел?»). Второй вариант — от слова «деть» как «сделать, изготовить»: тогда Детья — прозвище мастера, ремесленника, «делателя».

Суффикс -анов указывает на патронимическую модель, характерную для XVI–XVII веков. Форма Детьянов (а не Детьев) говорит о том, что прозвище Детья было не кратким прилагательным, а существительным или прозвищным именем на -я. Такие модели нередки для северных и центральных областей России, где прозвища на -я (Митя, Петя, Кузя) легко становились основой для фамилий.

Менее убедительная, но всё же возможная гипотеза — связь с церковным именем Детий (от греческого «детис» — молитва). Однако в русской традиции это имя практически не встречалось, и фамилия от него образовывалась бы скорее как Детьев или Детиев. Поэтому версия с прозвищем от глагола выглядит гораздо естественнее.

Фамилия не принадлежала к дворянским и не была широко распространена. Её носители, вероятно, происходили из крестьянской или ремесленной среды. Встречается она в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её прозвищное, а не книжное происхождение: в этих регионах активно формировались фамилии от бытовых и профессиональных прозвищ.