Фамилия Милидонов — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не прозвище, а прямое указание на занятие человека. Если отбросить патронимический суффикс -ов, указывающий на принадлежность («чей?» — Милидонов), остаётся корень «милидон». Это искажённое на русский лад слово «миллион», которое в XVIII–XIX веках звучало как «милион» или «мильон». Так могли прозвать богатого человека, купца или помещика, владевшего огромным по тем меркам состоянием. В крестьянской среде прозвище Милидон могло закрепиться за тем, кто ворочал большими деньгами, давал в долг или просто хвастался несметными богатствами.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: основа «Милидон» + суффикс -ов, самый распространённый в русских фамилиях (как Иванов, Петров). Но если в случае Иванова перед нами отчество от крестильного имени, то Милидонов — фамилия от прозвища, причём не канонического, а бытового. В отличие, скажем, от фамилии Миллионщиков, где суффикс -щик прямо указывает на профессию (владелец завода или рудника), Милидонов — это уже «сын того, кого звали Милидоном». То есть прозвище закрепилось за родоначальником, а потомки унаследовали его в виде фамилии.

Географически фамилия встречается крайне редко, преимущественно в центральных и южных регионах России. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её носители изредка фиксируются среди мещан и купцов — сословий, где деньги и статус имели прямое значение. Встречается и вариант Милидонов с ударением на второй слог, что может указывать на местное произношение.

Ономастических трудов, специально посвящённых этой фамилии, нет, но её разбор укладывается в общие закономерности, описанные Б. Унбегауном в «Русских фамилиях»: прозвища от абстрактных понятий (вроде «миллион») редко, но встречаются, особенно в среде, где грамотность была невысока, а слово записывали на слух. Никакой связи с греческим именем Милидон (если таковое существовало) или с топонимом не прослеживается — корень исключительно русский, народный, с налётом иронии или уважения к богатству.