Фамилия Нистирюк — характерный пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -юк. Этот суффикс в украинской ономастике указывает на «малого» или потомка: Нистирюк — это «сын Нистиря» или «маленький Нистирь». Основа фамилии — личное имя или, что вероятнее, прозвище Нистир, которое в украинском языке могло быть производной формой от крестильного имени Анастасий (через народное Нистир). Анастасий в переводе с греческого означает «воскресший», имя было распространено в православной среде, и его уменьшительные варианты дали множество фамилий: Анастасенко, Анастасьев, а также украинские Нистир, Нистирук, Нистиряк.

Однако есть и другая, более бытовая версия. В западных регионах Украины, особенно на Волыни и в Подолье, слово «нистир» могло быть диалектным прозвищем для человека с какой-то характерной чертой — например, медлительного, «нистливого» (от глагола «нистити» — медлить, копаться). В таком случае фамилия Нистирюк не связана с именем, а отражает прозвище родоначальника. Учитывая, что фамилии на -юк особенно типичны для западных областей Украины (Волынь, Ровенщина, Хмельниччина), географически эта версия правдоподобнее: именно там диалектная лексика чаще становилась основой для прозвищ.

Суффикс -юк — один из самых продуктивных в западноукраинской модели фамилий, он аналогичен восточноукраинскому -енко. Нистирюк — фамилия сравнительно редкая, её носители встречаются в основном в Украине и среди потомков украинских переселенцев. В написании возможны варианты через «і» (Нистірюк), но в русской передаче закрепилось «и». В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться как Нистирук или Нистирьюк — это зависело от местной канцелярской традиции. Сословно предки Нистирюков, скорее всего, относились к крестьянам или казакам, так как фамилии на -юк редко встречались у шляхты.