Фамилия Митрачев образована от имени или прозвища, в основе которого лежит крестильное имя Димитрий (в просторечии — Митрий, Митра). Имя Димитрий, пришедшее из греческого языка, означает «посвящённый Деметре», богине земледелия и плодородия. В русской народной среде имя быстро обрастало уменьшительными и обиходными формами: Митя, Митроха, Митра. От последнего и пошла фамилия.

Суффикс -ев указывает на модель образования от основ на мягкий согласный или на -а/-я. Если бы исходное имя звучало как Митрах (с твёрдым -х), мы бы получили Митрахов. Но Митрачев — это вариант от Митрач, где -ач — нередкий суффикс, характерный для прозвищ или народных форм имён (сравните: Иван — Ивач, Пётр — Петрач). Таким образом, Митрач — это человек, которого в быту звали производной формой от Митра (Димитрий). Фамилия закрепилась, когда потомков такого человека стали записывать как Митрачевы.

Географически фамилия встречается в центральных и южных регионах России, особенно в бывших губерниях, где было распространено имя Димитрий в народных формах. Встречается и в украинском контексте, но с окончанием -енко (Митраченко). По сословному составу предки Митрачевых, скорее всего, были крестьянами или мещанами — в дворянских родословных книгах эта фамилия не фиксируется как распространённая.

В ономастике существует спор: некоторые исследователи выводят основу от тюркского «митра» (друг, товарищ), но эта версия слабая. Во-первых, русская модель образования с суффиксом -ев и связь с календарным именем Димитрий прослеживается чётко. Во-вторых, тюркское заимствование вряд ли дало бы такую частотную форму с -ач. Поэтому правдоподобнее считать Митрачевых потомками человека по имени Митра (Димитрий), а саму фамилию — типичным примером народной адаптации церковного имени.