Фамилия Дмитрулин — яркий пример так называемых «полуотчеств» на -ин, характерных для южнорусских и украинских говоров. В основе лежит имя Дмитруля — уменьшительная, народная форма канонического имени Дмитрий. В украинском и южнорусском диалектах имя Димитрий издавна произносили и писали как «Дмитро», а от него образовывали ласкательные варианты: Дмитрусь, Дмитруха, Дмитруля. Суффикс -уля (как в «Ивануля», «Петруля») придавал имени оттенок фамильярности или принадлежности к младшему члену семьи.

Модель образования проста и прозрачна: к основе Дмитрул- прибавили патронимический суффикс -ин, означающий «чей?» — «сын Дмитрули». В отличие от фамилий на -ов (Дмитров, Дмитриев), которые чаще встречаются в северных и центральных областях России, фамилии на -ин от имён на -а/-я типичны для юга: Дмитрулин, Митрулин, Дмитрухин. Это сразу указывает на географическую привязку предков — скорее всего, выходцы из Курской, Орловской, Воронежской губерний или с территории современной Украины.

Стоит отметить, что фамилия Дмитрулин не относится к числу распространённых аристократических. Её носители в подавляющем большинстве были крестьянами или мещанами. В документах XVIII–XIX веков Дмитрулины встречаются в основном в списках однодворцев и государственных крестьян южных уездов. В отличие от фамилии Дмитриев, которая могла принадлежать как духовенству, так и дворянству, форма Дмитрулин осталась в простонародной среде и не получила «облагораживания» через суффиксы -ский или -ев.

Редкий суффикс -улин в русской ономастике стоит особняком. Он образует фамилии не только от уменьшительных имён (Василулин, Петрулин), но и от прозвищ, оканчивающихся на -уля (Гуля — Гулин). В случае с Дмитрулиным альтернативных версий практически нет: корень однозначно ведёт к Дмитрию, а вариативность написания (через «е» или «и») связана с аканьем и местными диалектными нормами. Так что значение фамилии простое и надёжное: «принадлежащий Дмитруле, потомок человека по имени Дмитро».