Фамилия Матылева — женская форма фамилии Матылев, и её происхождение стоит искать не в одном, а в двух возможных источниках, причём оба ведут к прозвищам, а не к крестильным именам. Первая и самая прямая версия — от слова «мотыль». В южных и западных говорах так называли не только бабочку, но и мелкое насекомое вообще, а в переносном смысле — вертлявого, несерьёзного человека, «мотылька». Прозвище Мотыль могли дать суетливому или легкомысленному парню, а его потомки стали Мотылёвыми. Форма Матылев (с «а» в корне) — результат аканья, то есть произношения безударного «о» как «а», что характерно для московской и многих южнорусских говоров. На письме это закрепилось, и фамилия перестала быть просто вариантом.

Вторая версия, менее очевидная, но тоже имеющая право на существование, — от слова «матыль» в значении «петля» или «изгиб». В некоторых ремёслах, особенно в плетении или рыболовстве (мотыль — известная наживка, но это слово заимствовано из другого корня), «матылем» могли называть инструмент или способ вязания. В этом случае прозвище Матыль получал мастер, делавший петли, сети, или просто человек с характерной «петляющей» походкой. Однако эта версия слабее: документальных подтверждений такого значения в антропонимии почти нет, и большинство исследователей склоняются к «насекомому» как к основе.

Обратите внимание на суффикс: -ев, а не -ов. Это указывает на то, что основа исходного прозвища заканчивалась на мягкий согласный или «й» (Мотыль — Матылев). Фамилия нередкая для юга России, особенно для Ростовской, Воронежской областей и Краснодарского края — зон, где аканье и слово «мотыль» были в ходу. Сословного барьера у неё не было: крестьяне, мещане и даже однодворцы могли получить такое прозвище. Встречается также вариант Матылёва с ударением на последний слог, но это скорее исключение, чем правило.