Фамилия Марфилов говорит о происхождении от женского имени Марфа, что для русской ономастики не редкость, но всегда добавляет истории особый оттенок. В основе лежит каноническое имя Марфа, которое пришло на Русь вместе с христианством из греческого языка, где означало «госпожа» или «хозяйка». От этого имени образовывали уменьшительные формы, одна из которых — Марфил — и стала прямым предком фамилии. Такой путь, когда в основе лежит не мужское, а женское имя, встречается в фамилиях, образованных по модели «чей сын»: Марфилов буквально значит «сын Марфилы».

Именования, образованные по той же модели, что и фамилия Марфилов, широко представлены в ономастике восточных, западных и южных славян. Славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени (христианского или языческого), и здесь мы видим именно второй случай: имя Марфа, широко распространённое в старину среди всех сословий, дало жизнь целому кусту фамилий. Родственными Марфилову будут Марфин, Марфенин, Марфунин — все они образованы от разных уменьшительных форм одного корня. Суффикс -илов в данном случае указывает на притяжательность, то есть принадлежность к конкретному человеку по имени Марфил, а сама форма с суффиксом -ил- характерна для северных и центральных русских говоров, где такие имена-основы встречались чаще, чем на юге.

Интересно, что имя Марфа в народной среде часто переосмыслялось: его связывали с глаголом «марфить», то есть прихорашиваться, наряжаться, хотя прямого отношения к фамилии это, скорее всего, не имеет. Но такое народное переосмысление могло влиять на прозвища, которые давали людям по характеру или поведению. Впрочем, более правдоподобной остаётся версия о крестильном имени: в святцах Марфа упоминается неоднократно, а потому имя было частым, и от него охотно образовывали семейные прозвания. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с именем Марфил, что подтверждает: фамилия возникла не на пустом месте, а от реально бытовавшего личного имени.

География фамилии сегодня не ограничена одним регионом, но чаще всего Марфиловых можно встретить в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает версию о северном или центральном происхождении: именно оттуда шла колонизация этих земель. Сословная принадлежность первых носителей, скорее всего, была крестьянской или мещанской, поскольку фамилии от женских имён в дворянской среде встречаются заметно реже. В целом Марфилов — фамилия с прозрачной этимологией, но с неочевидным на первый взгляд женским следом, который и делает её интересной для изучения.