Фамилия Дитякин образована по модели, характерной для русских фамилий на -ин, которые происходят от прозвищ или имен, оканчивающихся на -а/-я. Основа здесь — «Дитяка». Это нецерковное имя или прозвище, образованное от слова «дитя». В древнерусской антропонимии такие имена давали не столько по возрасту, сколько по внешности или поведению: «дитя» могли прозвать взрослого человека за юношескую внешность, несерьезность или, наоборот, за то, что он опекал детей. В документах XVI–XVII веков встречаются прозвища Дитя, Дитятко, Дитяка — они фиксировались в разных регионах, от Новгорода до южных уездов. В словаре Веселовского «Ономастикон» упоминается Дитя, крестьянин, 1539 год, Новгород. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Дитякин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Дитяка.

Менее вероятно, но возможно, что основа связана с глаголом «дитякать» — так в некоторых говорах называли нянчиться с детьми, сюсюкать. Тогда прозвище Дитяка мог получить нянька или многодетный отец. Но это лишь гипотеза, поскольку глагол редкий и локальный. Зато однокоренные фамилии — Дитятин, Дитяткин, Дитятов — встречаются в переписях XVII века, что подтверждает устойчивость этой модели. Например, в «Списке опричников Ивана Грозного» (1573 год) упомянут Дитята — вероятно, тот же корень.

Географически Дитякины чаще встречаются в центральных и северных губерниях: Вологодской, Костромской, Вятской. В XIX веке фамилия не была распространена широко, оставаясь редкой. Это типичная крестьянская фамилия, образованная от мирского прозвища, без дворянских корней. В ревизских сказках Дитякины записаны как государственные крестьяне, реже — как мещане. Интересно, что в переписях фамилия могла писаться как Дитякинъ (с твердым знаком до 1918 года) и изредка как Дитякина (в женском варианте), но мужская форма закрепилась стандартно.

Если сравнивать с похожими фамилиями, то Дитякин стоит в одном ряду с Малюткиными, Старкиными, Молодкиными — все они от прозвищ, описывающих возраст или положение в семье. Но в отличие от них, Дитякин имеет оттенок ласкательности: суффикс -яка в прозвище (Дитяка) мог придавать ему уменьшительно-ласкательное значение, как в словах «малявка», «гуляка». Таким образом, предок носителя фамилии был, скорее всего, человеком, которого в округе называли «дитяткой» — либо из-за роста, либо из-за мягкого характера, либо из-за того, что он постоянно возился с малышами.