Фамилия Дорофий — редкий случай, когда в основе лежит не имя, а его краткая обиходная форма, причём с необычным окончанием. Большинство русских фамилий на -ий образованы от прилагательных (Толстой, Благой) или от церковных имён в полной форме (Дорофеев, Доронин). Здесь же мы видим другое: фамилия Дорофий происходит от имени Дорофей, но не через суффикс -ев, а через усечение основы и сохранение окончания -ий, которое в русском языке часто сигнализирует о прозвищном или уменьшительно-ласкательном происхождении. По сути, Дорофий — это то же самое, что Дорофей, но произнесённое в бытовой, «домашней» манере, когда полное имя сокращали до удобного короткого варианта.

Словообразовательная модель тут проста, но показательна. Имя Дорофей (греч. «дар бога») дало множество производных: Дороша, Дороня, Дороха. Форма Дорофий могла возникнуть как результат переосмысления: окончание -ий воспринималось как принадлежность к притяжательным прилагательным (чей? — Дорофий), и фамилия закрепилась в этой неизменной форме. Такое встречается нечасто, обычно фамилии на -ий фиксировались как прилагательные (Дорофеевский), а тут — прямое заимствование имени в роли фамилии, без дополнительных суффиксов.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинским землям, где окончание -ий в фамилиях встречается чаще, чем в северной и центральной России. Встречается она и в Белоруссии, и в южных областях России — там, где в XIX веке была распространена традиция записывать крестьян не по отчеству, а по прозвищу или по имени главы семьи в краткой форме. Если предки носили фамилию Дорофий, скорее всего, они были крестьянами или мещанами, и их родоначальника звали Дорофей, но в обиходе он был просто Дорофий — так его и записали в ревизские сказки.

Спорных версий у этой фамилии почти нет: корень прозрачен, а альтернативные объяснения (например, от греческого «дорон» — дар) лишь повторяют значение имени. Единственная тонкость — не путать с фамилией Дорофеев, которая образована стандартным патронимическим суффиксом. Дорофий — более архаичная и редкая форма, сохранившаяся как прямое свидетельство народного произношения.