Фамилия Матирина — женская форма, а её мужской вариант — Матирин. Она образована по очень продуктивной модели с суффиксом -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — «сын Матиры» или «внук Матиры». В основе лежит прозвище или неканоническое имя Матира.

Самая вероятная версия происхождения корня — от глагола «матирить» или существительного «матыра». В диалектах русского языка (особенно северных и сибирских) «матыра» — это сильная, рослая женщина, а также мать-основательница рода, хозяйка. В некоторых говорах слово имело значение «коренная жительница», «старожилка». Соответственно, Матирой могли прозвать либо крупную и дородную женщину, либо уважаемую главу большого семейства. Мужчина с таким прозвищем, скорее всего, был сыном такой женщины, либо само прозвище закрепилось за ним по какому-то свойству характера — основательности, степенности.

Встречается и альтернативная, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «матыр» (батыр, богатырь). В таком случае Матира — это искажённое «батыр» (герой, силач), а фамилия указывает на потомка богатыря. Но фонетически переход «батыр» → «матыр» в русской среде нехарактерен, хотя и возможен при заимствовании через другие языки Поволжья. Первая версия — диалектная русская — выглядит убедительнее, поскольку суффикс -ин типичен именно для фамилий от русских прозвищ.

Фамилия редкая. Её география тяготеет к регионам, где бытовало слово «матыра»: Архангельская, Вологодская области, а также Урал и Сибирь — зоны позднего заселения выходцами с Русского Севера. Среди известных носителей фамилия не прославилась, что типично для прозвищных фамилий крестьянского сословия: Матирины — это потомки вольных или государственных крестьян, получивших фамилию по уличному прозвищу родоначальника.