Фамилия Гатилин — одна из тех, что образованы по самой распространённой в русском языке модели: к основе прозвища добавили типичный суффикс принадлежности -ин. Это значит, что в основе лежит имя или прозвище Гатила, а фамилия буквально отвечала на вопрос «чей?» — сын Гатилы.

Корень прозвища, скорее всего, связан с глаголом «гатить» — прокладывать дорогу через топь, заваливая болото хворостом и землёй. В старину «гати» были делом насущным: без них ни проехать, ни пройти в сырых низинах. Поэтому прозвище Гатила могли дать человеку, который жил у такой гати, прокладывал её или просто обитал в заболоченной местности. В этом случае прозвище указывает на место жительства или особенность ландшафта, а не на профессию.

Есть и вторая версия, более редкая: в некоторых говорах «гатила» — портной. Глагол «гатить» в переносном смысле означал «чинить, латать, штопать». Если так, то предок Гатилиных мог заниматься починкой одежды. Эта гипотеза менее вероятна, потому что для портных в русской традиции больше характерны прозвища от слов «швец», «портной» или «кравчий», но полностью исключать её нельзя.

Фамилия Гатилин не относится к числу древних боярских или княжеских родов. Скорее всего, она возникла в среде крестьян или посадских людей, где прозвища бытовали особенно долго и закреплялись за потомками уже в качестве фамилий в XVII–XIX веках. Географически корни фамилии стоит искать в северных и центральных губерниях России, где болотистая местность встречалась чаще, а слово «гатить» было в ходу у местных жителей. Встречаются и варианты написания — Гателлин, но основная форма остаётся неизменной.

О точном месте и времени возникновения фамилии Гатилин говорить сложно — процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий. Но сам факт, что прозвище сохранилось и превратилось в фамилию, говорит о том, что предок Гатилиных был заметным человеком в своей округе: либо строил гати, либо жил у воды, либо чинил одежду.