Фамилия Филодоров — редкий случай, когда в основе лежит не мирское прозвище или профессия, а прямое книжное имя. Её ядро — греческое Φιλόδωρος (Филодор), что буквально значит «любящий дар» или «любящий подарок» (φιλέω — любить, δῶρον — дар). В русской православной традиции это имя встречалось в святцах, но никогда не было массовым, оставаясь достоянием образованных слоёв или духовенства.

Модель образования стандартна для русских фамилий XIX века: к основе Филодор прибавили патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («сын Филодора»). Если бы имя было Филодор — фамилия звучала бы как Филодоров; усечённый вариант с выпадением гласного (Филдор → Филдоров) в данном случае не закрепился. Интересно, что ударение в фамилии чаще падает на второй слог (Филодоров), хотя само имя в церковной традиции произносилось с ударением на третий (Филодор).

Социальный срез фамилии довольно узок. Филодоровы — это почти наверняка потомки священно- или церковнослужителей. В семинарской среде было принято давать будущим священникам «говорящие» греческие имена, и Филодор — один из таких случаев. В крестьянской или купеческой среде это имя практически не встречалось, поэтому фамилия осталась локальной, привязанной к определённым епархиям. Встретить её можно в центральных и южных губерниях России, но везде — редко.

С точки зрения ономастики, фамилия Филодоров стоит в одном ряду с такими же «семинарскими» фамилиями, как Филаретов, Феоктистов или Досифеев. Отличие в том, что Филодор — не каноническое имя, а скорее благочестивое прозвище, которое могли дать при постриге или при зачислении в духовное училище. Поэтому носитель фамилии Филодоров вряд ли был прямым потомком человека с таким именем по паспорту — скорее, его предок получил это имя искусственно, при поступлении в семинарию. Это делает фамилию не столько родовой, сколько корпоративной, связанной с сословной историей русского духовенства.