Фамилия Гилизитдинов — редкий пример фамилии, образованной от полного арабского имени с прозрачной внутренней формой, но с неочевидной для русского уха морфологией. Основа здесь — мужское мусульманское имя Гилизитдин (встречаются варианты Гилизитдин, Гелизитдин). Первая часть имени восходит к арабскому «гили» (иногда передаваемому как «гали» или «галя») — «высокий», «дорогой», «ценный». Вторая часть — «зитдин» — это искажённое в бытовом произношении «зи ад-дин» или «зи-д-дин», что значит «украшение веры». Таким образом, всё имя можно перевести как «высокое украшение веры» или «драгоценность религии». Такая двухосновная конструкция типична для тюрко-мусульманского имясловия, где арабские корни соединялись в сложные имена-пожелания.

Фамильный суффикс здесь — -ов, самый распространённый в русской модели фамилий, но присоединённый к тюркизированной форме имени. Важно: Гилизитдинов — это не фамилия на -ин, хотя окончание может ввести в заблуждение. Суффикс -ов указывает на принадлежность: «сын Гилизитдина» или «из рода Гилизитдиновых». В отличие от русских фамилий на -ин, которые чаще образуются от основ на -а/-я, здесь мы видим типичный для тюркских фамилий переход: имя, оканчивающееся на согласный, получает -ов. Такой способ словообразования массово закрепился у татар, башкир и других народов Поволжья и Урала после введения всеобщей паспортизации в Российской империи в конце XIX — начале XX века.

Географически фамилия тяготеет к регионам традиционного проживания татар и башкир: Татарстан, Башкортостан, а также к диаспорам в Оренбургской, Челябинской и Свердловской областях. Встречается она редко, что говорит о том, что имя Гилизитдин само по себе не было широко распространённым, а скорее принадлежало конкретному роду или даже одной семейной ветви. В метрических книгах и ревизских сказках XIX века такие имена фиксировались непоследовательно, часто в разном написании (Гелезитдинов, Гилизетдинов, Гализитдинов), что добавляет сложности при генеалогическом поиске.

С точки зрения социального контекста, носители фамилии, скорее всего, происходят из среды крестьян или сельских ремесленников. Составные имена с религиозным компонентом («дин» — вера) были популярны в среде мусульманского духовенства и зажиточных крестьян, но не являлись исключительной привилегией мулл. Фамилия не указывает на конкретное сословие, но говорит о том, что предок был мусульманином, получившим при рождении имя с ярко выраженным религиозным смыслом.