Фамилия Митрофановский — редкий пример фамилии, образованной не напрямую от имени, а через притяжательное прилагательное с помощью двойного суффикса. Основа здесь — церковное имя Митрофан (греч. «явленный матерью»). От него сначала появилось отчество или прозвище Митрофанов (чей сын? — Митрофанов). А затем, уже от этой формы, возникла фамилия на -ский: Митрофановский. Такая модель встречается нечасто и обычно указывает на то, что предок был либо священником, получившим фамилию по названию храма (в честь святого Митрофана Воронежского), либо выходцем из дворянского рода, где тройная структура фамилии подчёркивала статус.

С точки зрения географии, фамилия почти наверняка имеет южнорусское или украинское происхождение. Суффикс -ский типичен для фамилий духовенства и шляхты, но в сочетании с основой на -ов- он чаще встречается в Черниговской, Полтавской и Харьковской губерниях, где в XVIII–XIX веках целые сёла могли получить фамилии по имени местного храма. Если предок был священником, то его фамилия могла быть искусственно создана в семинарии: от названия церкви Святого Митрофана — «Митрофановская» — и затем закрепилась за потомками как Митрофановские.

Интересно, что ударение в фамилии может падать на второй слог (Митрофа́новский) или на третий (Митрофано́вский). Первый вариант ближе к исходному имени, второй — к притяжательной форме «Митрофанов». В бытовой речи оба допустимы, но в документах чаще фиксируется ударение на «а» во втором слоге, что сохраняет связь с корнем. Среди однокоренных фамилий — Митрофанов, Митрохин, Митрошин — Митрофановский стоит особняком: он не просто указывает на отца, а привязывает носителя к месту или сословию.