Фамилия Митюрина обязана своим происхождением уменьшительной форме крестильного имени Дмитрий. В просторечии это имя издавна звучало как Митя, а от него пошли ласкательные варианты: Митюха, Митюша, Митюня. От формы Митюра (через суффикс -ур-) и возникла основа. Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — Митюрин, то есть сын или потомок Митюры. Такая модель типична для центральных и северных областей России, где -ин было обычным окончанием фамилий, образованных от личных имён, прозвищ или названий профессий на -а/-я.

Менее вероятна, но теоретически возможна связь с диалектным словом «митюра» — так в некоторых говорах называли тихого, задумчивого или медлительного человека. Однако в этом случае фамилия возникла бы от прозвища, а не от имени, что для фамилии на -ин встречается реже. Основная версия — от имени — подкрепляется тем, что Дмитрий было одним из самых частых имён в России, и его производные дали множество фамилий: Митрофанов, Митюков, Митяев, Митюшин. Митюрина стоит в этом ряду как менее распространённый, но закономерный вариант.

Интересно, что в старых документах фамилия могла писаться и как Митюрины — с ударением на второй слог. Встречается она преимущественно в центральных областях России, особенно в Тульской и Рязанской губерниях, где было сильно влияние местных говоров с характерным «аканьем» и смягчением согласных. В крестьянской среде фамилия закрепилась поздно, в XVIII–XIX веках, когда после реформ учета населения многие получили фамилии по отцу или деду. Митюрины, скорее всего, были людьми из крепостных или государственных крестьян, реже — из мещан. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её простонародное происхождение.

Особенность фамилии — в её суффиксе -ур-, который в русской антропонимии встречается нечасто. Обычно он образует имена и прозвища с оттенком ласкательности или иронии (ср. Андрюра, Петюра). Митюра звучало как домашнее, почти детское обращение, но со временем стало официальной основой фамилии. Поэтому Митюрина — это не про громкое ремесло или знатное сословие, а про то, как в русской деревне называли человека по имени отца, сохранив в фамилии тепло семейного прозвища.