Фамилия Матрохин образована от имени Матроха. Это уменьшительная форма мужского имени Матра, которое, в свою очередь, является диалектным вариантом сложного арабского имени Мухамметрахим. Первая часть этого имени восходит к Мухаммету — «восхваляемый, прославляемый» по-арабски. Вторая часть, «рахим», переводится как «милостивый, добродетельный». Сложив части, получаем «милосердный Мухаммет» — так можно трактовать исходное именование.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна: суффикс -ин указывает на принадлежность. Фамилия Матрохин буквально означает «сын Матрохи», то есть потомок человека, которого в быту звали сокращённо Матрохой. Такая форма имени — не редкость для восточных имён, которые в русской среде адаптировались и укорачивались для удобства произношения, сохраняя при этом память о полном, более торжественном варианте.

Интересно, что фамилия с таким корнем — заметный след восточной культуры в русской ономастике. Подобные имена и прозвища нередко встречались в среде татарского и других тюркских народов, а затем через смешанные браки или соседские связи переходили в русские фамилии. Впрочем, не стоит исключать и другую версию: в некоторых говорах «матрохой» могли в шутку называть человека с пышными усами или бородой, что делало его похожим на моряка — «матроса». Но эта гипотеза выглядит менее убедительной: она не объясняет устойчивую форму имени с восточным корнем.

Процесс формирования каждой конкретной фамилии мог быть длительным и не всегда имел привязку только к одной местности, поэтому окончательно говорить о точном времени и месте происхождения фамилии Матрохин можно лишь на основании серьёзных генеалогических исследований. Сама же фамилия остаётся замечательным памятником культуры, соединившим в одном слове арабскую основу и русский патронимический суффикс.