Фамилия Матвиянов — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием -ов скрывается не русская, а украинская или белорусская основа. Суффикс -янов (-анов) здесь указывает на происхождение от имени Матвий — просторечной восточнославянской формы канонического имени Матфей (в русской традиции — Матвей). В украинском и белорусском языках имя Матвий закрепилось как самостоятельное, и от него по обычной модели образовали фамилию: сначала отчество «Матвиянов сын» (то есть сын Матвия), а потом и родовое прозвище.

Корень фамилии восходит к древнееврейскому имени Маттитьяху — «дар Яхве» (Божий дар). Через греческое посредничество имя пришло на Русь вместе с христианством, но в народной среде быстро обросло вариантами: Матвей, Матвий, Матвея, Матюха. Форма Матвий характерна для юго-западных земель — современной Украины, Беларуси, а также для пограничных с ними областей России (Брянщина, Смоленщина, Курская область). Именно там фамилия Матвиянов встречается чаще всего, хотя в целом она редкая.

Модель образования фамилии — типично русская (суффикс -ов), но основа выдаёт западнорусское или украинское происхождение первого носителя. В этом смысле Матвиянов — яркий пример фамилии-гибрида: имя южное, а оформление северное. Если предок носителя носил отчество Матвиянович (что тоже встречалось в документах), то при переходе к фамилии отсекли суффикс -ич и добавили -ов, получив Матвиянов.

Двойников у фамилии немного. Близкие по корню — Матвеев, Матвиенко, Матвиевский. Матвиянов стоит особняком: он не настолько распространён, как Матвеев, и не настолько украинский, как Матвиенко. Это фамилия людей, чьи предки, скорее всего, жили на стыке двух культур — русской и украинской, и в какой-то момент их отчество записали по-русски.