Фамилия Костелинин — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с церковным обиходом. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Костелинин — это «сын Костелина» или «человек из семьи Костелина». А вот само прозвище Костелин образовано от слова «костел» — так на Руси, особенно в западных и юго-западных землях, называли католический храм.

Вероятнее всего, прозвище Костелин дали человеку, который имел отношение к костелу: либо служил там (например, звонарь, сторож, органист), либо жил рядом, либо часто туда ходил. В православной среде такое прозвище могло закрепиться за выходцем из католических регионов или за тем, кто выделялся своей связью с «латинской» верой. Не исключено, что предок носителя фамилии был перекрещен из католичества в православие, и прозвище напоминало о его происхождении.

Слово «костел» пришло в русский язык из польского (kościół), что указывает на географию фамилии. Костелинины — это, скорее всего, выходцы из западнорусских земель: Смоленщины, Брянщины, Беларуси или бывших польских воеводств. В центральной России фамилия практически не встречается, что подтверждает её региональный характер.

Морфологически фамилия прозрачна, но нестандартна: двойной суффикс -ел-ин (Костел-ин → Костел-ин-ин) встречается редко. Обычно такие цепочки возникали, когда первоначальное прозвище на -а/-я (Костеля) или на -ин (Костелин) давало новую форму. Возможно, первый носитель звался Костеля (от «костел»), а его сын стал Костелиным, и уже от этого отчества образовалась окончательная фамилия.

В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Костелинин не упоминается как распространённая — это редкая, локальная фамилия. Её носители, судя по архивным данным, встречаются в основном в юго-западных областях России и в Беларуси. Известных исторических личностей с такой фамилией нет, что делает её особенно ценной для семейной истории: каждый Костелинин может претендовать на уникальное происхождение от конкретного человека, связанного с католическим храмом.