Фамилия Матиуллина — женская форма, а её мужской вариант — Матиуллин. Это тюркская по происхождению фамилия, образованная по русской модели с суффиксом -ин. В основе лежит арабское имя Матиулла (вариант — Матулла, Матюлла), которое в мусульманской традиции означает «дар Аллаха» или «дарованный Богом». Имя составное: «мати» (от арабского «ата» — дар) и «улла» (Аллах). Такие имена были распространены среди татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья, принявших ислам.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — сын или потомок Матиуллы. В русской среде тюркские имена часто адаптировали, заменяя окончания: так у татарских фамилий нередко появляется -ин вместо исконного -ов. Встречаются и однокоренные варианты: Матиуллин, Матуллин, Матюллин. Географически фамилия тяготеет к Татарстану, Башкортостану и соседним областям — Оренбургской, Челябинской, Самарской. В документах XIX века её могли записать по-разному: через «о» (Мотиуллин) или с удвоенной «л» (Матиуллинн), но современное написание устоялось.

Сословно предки Матиуллиных скорее всего были крестьянами или мещанами из мусульманских общин. Фамилия не дворянская, не купеческая — типичная для оседлого сельского населения, где имя отца закреплялось за всем родом. Интересная деталь: в отличие от многих русских фамилий на -ин, где основа — краткое прилагательное или прозвище, здесь мы видим прямое заимствование полного арабского имени, что реже встречается и говорит о сильном влиянии исламской традиции именования.