Фамилия Матофаева образована от мужского имени или прозвища Матофай. В основе почти наверняка лежит греческое имя Матфей (в русской традиции — Матвей), прошедшее через народную переработку. В южных и западных говорах, особенно под влиянием украинского и белорусского языков, «Матфей» могло звучать как «Матофей» или «Матофай»: звук «ф» в разговорной речи иногда заменял более сложное сочетание «тф» или «хв». Таким образом, Матофай — это простонародная, «обкатанная» форма канонического имени.

Суффикс «-ев» указывает на типичную модель русских фамилий: «чей сын?» — Матофаев, то есть сын Матофая. Ударение, скорее всего, падает на третий слог — Матофа́ев, хотя в некоторых говорах могли ставить его на второй. Форма Матофаева — женская или принадлежащая кому-то из семьи; если речь о мужчине, фамилия пишется Матофаев.

Фамилия редкая. В отличие от массовых Матвеевых, она сохранила более архаичный диалектный вариант. Поиск по открытым данным показывает, что носители встречаются в Поволжье и на Урале — регионах, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральной России и где говоры дольше хранили старые формы. Сословно предки, скорее всего, были крестьянами или мещанами: фамилии на «-ев» от крестильных имён в этих слоях — обычное дело.

Других версий, кроме как от имени Матвей, практически нет. Соблазнительно связать Матофая с греческим «матос» (тщетный) или тюркскими корнями, но это натяжка: фамилия звучит по-славянски и вписывается в словообразовательную норму. Если искать однокоренные, то это Матофеев, Матохин, Матюхин — все они восходят к тому же Матвею, но через разные диалектные варианты.