Фамилия Матыркин образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от прозвища или имени через притяжательный суффикс -ин. Суффикс указывает на принадлежность: Матырка — сын или потомок человека по прозвищу Матырка. Основа фамилии — слово «матырь», которое в русских говорах имело несколько значений, и выбор версии зависит от географии бытования фамилии.

Наиболее вероятное объяснение связано с диалектным глаголом «матырить» — «громко кричать, шуметь, браниться» или «суетиться, хлопотать». В этом случае Матырка — прозвище крикливого, шумного человека или, наоборот, суетливого, непоседливого. В некоторых областях «матырь» означало «большой, здоровый человек» или «увалень» — от того же корня, что и «матерый» (крепкий, сильный). Тогда прозвище давали рослому, плотному мужчине.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с гидронимом Матыра, рекой в Тамбовской и Липецкой областях. В этом случае фамилия могла возникнуть у выходца с берегов Матыры: прозвище Матырка, а затем фамилия Матыркин. Однако такая версия менее типична, так как фамилии от названий рек чаще образуются с суффиксом -ский (Матырский).

С точки зрения социального происхождения, фамилия Матыркин — однозначно крестьянская или посадская, без дворянских корней. Суффикс -ин характерен для фамилий, образованных от слов женского рода (на -а/-я), но в данном случае прозвище Матырка могло быть и мужским, и женским. В старых переписных книгах встречаются как мужские, так и женские формы прозвищ на -ка, поэтому точнее определить пол первого носителя невозможно.

Однокоренные фамилии — Матырёв, Матырин, Матырский — встречаются реже, но все они восходят к тому же корню «матыр-». В современной России фамилия Матыркин нечастотна, её можно найти преимущественно в центральных и южных регионах, что косвенно подтверждает связь с говорами и возможным гидронимом.