Фамилия Митюхин — классический пример русской «полуотческой» фамилии, образованной не от полного церковного имени, а от его просторечной, обиходной формы. В её основе лежит имя Митюха — уменьшительно-разговорный вариант канонического имени Дмитрий. Само имя Дмитрий пришло на Русь вместе с христианством из Византии, а его греческая первооснова — Деметриос — означает «посвящённый Деметре», богине земледелия и плодородия в античной мифологии.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для XVI–XVII веков, когда фамилии массово закреплялись у крестьян и посадских людей. К основе Митюх- добавили фамильный суффикс -ин, который указывал на принадлежность: Митюхин буквально значит «сын Митюхи», «тот, кто из дома Митюхи». Такой же путь прошли десятки других распространённых фамилий: от Никиты — Никитин, от Саввы — Саввин, от Гаврилы — Гаврилин.

Интересно, что само имя Митюха — не единственная производная форма от Дмитрия. В народной среде бытовали десятки вариантов: Митя, Митька, Митрофан (хотя это отдельное имя), Митрий, Митюшка. От каждой из этих форм возникли самостоятельные фамилии — Митин, Митькин, Митюшкин. Фамилия Митюхин стоит в этом ряду особняком: суффикс -юх- придавал имени оттенок фамильярной ласки, а иногда и лёгкой иронии, но в целом звучал скорее тепло, чем пренебрежительно.

Точное место и время возникновения фамилии Митюхин назвать сложно: процесс формирования фамилий у разных сословий растянулся на несколько столетий, а имя Митюха было настолько распространено, что однофамильцы могли появляться независимо друг от друга в разных уголках страны. Однако по характеру суффикса можно уверенно говорить, что фамилия сложилась в великорусских землях, где были широко употребительны формы на -юха (Петюха, Ванюха, Митюха).

Сегодня фамилия Митюхин встречается по всей России, но чаще — в центральных и поволжских регионах, что косвенно подтверждает её крестьянское происхождение: именно в этих областях в XVII–XVIII веках шло активное закрепление наследственных прозвищ за тягловым населением. Носители фамилии — потомки тех самых Митюх, которые, вероятно, были обычными землепашцами, ремесленниками или служилыми людьми, но имя своё носили с достоинством.