Фамилия Фатюшин связана с крестильным именем Фотий. Оно пришло из греческого языка, где «фос» означает «свет». В русских говорах с аканьем, где безударное «о» звучит как «а», имя Фотий постепенно превратилось в Фатий. От него образовали уменьшительную форму Фатюша, которая и легла в основу фамилии. Проще говоря, Фатюшин — это потомок человека по имени Фатюша.

Есть и другая версия происхождения. Фатюша могла быть народной формой имен Иосафат (с древнееврейского — «Бог судит») или Вонифатий (с латинского — «делающий добро»). Для церковной традиции такие сокращения обычны, но версия с Фотием выглядит предпочтительнее: она проще объясняет появление именно формы Фатюша, а не, скажем, Фатя или Иосафатушка.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Фатюшин буквально значит «сын Фатюши». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от имен и прозвищ, оканчивающихся на гласный или мягкий согласный. Это одна из самых распространенных словообразовательных схем, наряду с фамилиями на -ов и -ев.

Среди носителей фамилии выделяется Александр Константинович Фатюшин (1951—2003), советский и российский актер театра и кино. Он носил звание Заслуженного артиста РСФСР и был лауреатом Государственной премии СССР. Его творческая биография — редкий случай, когда фамилия с крестьянскими корнями получила широкую известность на сцене и экране, хотя сам Александр Константинович происходил из Рязанской области, где акающие говоры как раз и были в ходу.