Фамилия Нестирихина — женская форма фамилии Нестирихин, и её происхождение напрямую связано с диалектным словом, которое сегодня почти забыто. Основа здесь — прозвище «Нестириха», образованное по архаичной русской модели с суффиксом -их-: так называли женщину, жену или вдову человека по имени или прозвищу Нестирь. Суффикс -их- в русских фамилиях (ср. Кузьминых, Скорых) указывает на принадлежность к дому или роду: Нестирихин буквально значит «сын Нестирихи» или «из рода Нестирихиных».

Само имя «Нестирь» — это народная, разговорная форма канонического имени Нестор. В древнерусском языке имя «Нестор» (греч. «возвратившийся», «вернувшийся домой») часто искажалось и упрощалось: в быту говорили «Нестер», «Нестёр», а в северных и сибирских говорах — «Нестирь». Отсюда и прозвище «Нестириха» для жены Нестиря. Фамилии на -ихин/-ихин типичны для севера России (Архангельская, Вологодская области) и Поволжья, где такие формы бытовали как обозначение целой семьи или двора.

Мужская форма — Нестирихин — встречается редко, а женская Нестирихина ещё реже, что делает фамилию локальной и нераспространённой. В дореволюционных переписях носители могли быть крестьянами или посадскими людьми, но сословная привязка по одной фамилии ненадёжна. Интересно, что в некоторых говорах «нестиря» могли называть медлительного или нерасторопного человека (от «нести» — тащить, волочить), но эта версия менее вероятна: церковное имя Нестор давало куда более устойчивую основу. Таким образом, Нестирихина — фамилия, сохранившая в себе и редкий суффикс, и народную память о древнерусском имени.