Фамилия Мачулкин — наглядный пример того, как народная речь переплавила церковное имя в бытовое прозвище, а затем и в фамилию. В её основе лежит имя Мачулка — уменьшительная форма от канонического имени Матфей (в русском обиходе — Матвей). Обычное для восточнославянской традиции стяжение «тф» в «ч» дало форму Мачул, а ласкательный суффикс -к- добавил оттенок «малый, младший»: Мачулка — тот же Матвейка, но в местном говоре. Фамилия образована по стандартной модели на -ин, указывающей на принадлежность: «чей? — Мачулкин», то есть сын или потомок Мачулки.

Словообразовательный разбор показывает, что суффикс -ин здесь не случаен. В русских фамилиях он закреплялся за основами, оканчивающимися на -а/-я: Мачулка → Мачулкин. Это отличает фамилию от варианта Мачулков, который мог бы возникнуть от формы Мачулко в украинской или белорусской среде. Географически фамилия Мачулкин встречается преимущественно в центральных и южных областях России, где было распространено имя Матвей и где аканье и цоканье не стёрли начальный гласный.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным словом «мачулка» — так в некоторых говорах называли кисть, пучок или мочалку (от «мать» в значении «тряпка»). В этом случае прозвище Мачулка мог получить человек, занимавшийся плетением или торговлей мочальными изделиями. Однако ономастика знает множество фамилий от уменьшительных имён (Петрушкин, Васькин, Гришунин), и версия с именем Матвей выглядит убедительнее: она опирается на устойчивую модель народной переделки церковных имён, хорошо описанную в работах Б. Унбегауна и В. Никонова.

Фамилия не относится к числу дворянских или старых московских — её носители, скорее всего, крестьяне или посадские люди, получившие фамилию в XVIII–XIX веках при переписях. В документах она могла записываться по-разному: Мачулкин, Мачюлкин, реже Мачулькин — в зависимости от местного произношения и грамотности писаря. Вариант с мягким знаком (Мачулькин) указывает на более мягкое произношение основы, но корень остаётся тем же.