Фамилия Митрянин образована от имени Митря — просторечной формы канонического имени Дмитрий. В русской народной традиции имя Дмитрий сокращали по-разному: Димка, Митя, Митроха, Митря. Форма Митря, с ударением на первый слог, типична для южнорусских и украинских говоров, где начальное «д» перед мягким «м» часто отпадало или переходило в иные звуки. Таким образом, Митрянин буквально означает «потомок Митри», то есть человека, которого в быту звали уменьшительным именем Митря.

Модель фамилии — суффикс -ин, который в русском языке указывает на принадлежность: «чей?» — Митрянин, то есть сын или человек из семьи Митри. Суффикс -ян- в данном случае не является армянским окончанием, а представляет собой диалектный вариант русского суффикса -ин, характерный для рязанских, тамбовских и воронежских говоров. В этих краях фамилии на -янин (Петрянин, Степанянин, Митрянин) встречались чаще, чем в центральной России, и закрепились в письменных источниках XIX века.

В ономастическом словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования упоминаются как типичные для крестьянской среды, где фамилии складывались из уличных прозвищ и патронимов. Митрянин — фамилия недворянская, не связанная с титулами или землевладением. Носители этой фамилии, скорее всего, были крестьянами или однодворцами южных губерний России. Встречается она и сегодня, но довольно редка: по данным переписей, наибольшая концентрация Митряниных фиксируется в Липецкой и Воронежской областях, что подтверждает диалектную привязку.

Стоит отметить, что в некоторых говорах Митря — это не только производное от Дмитрия, но и самостоятельное прозвище. В старообрядческой среде, где имя Дмитрий нередко заменяли на Митрофан, форма Митря могла закрепиться как бытовое имя без связи с полным церковным вариантом. Однако самая простая и правдоподобная версия — это обычный патроним, который со временем перестал восприниматься как «сын Митри» и стал наследственной фамилией.

Если искать параллели, то однокоренные фамилии — Митряев, Митряшкин, Митрясов — все они восходят к тому же корню. Разница только в суффиксах: -ев, -ин, -ов. Митрянин выделяется на их фоне именно диалектным окончанием -янин, которое для современного уха звучит необычно, но для историка фамилий — ценный маркер конкретного региона и социального слоя.