Фамилия Палилин — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет типичного суффикса -ов/-ев или -ин, указывающего на отчество, хотя формально она образована с помощью -ин. Но основа здесь не имя, а скорее прозвище или глагольная форма.

Корень «пали-» отсылает к глаголу «палить» — жечь, обжигать, стрелять. В старину «палила» могли назвать человека, имевшего дело с огнем: кузнеца, обжигальщика угля, пушкаря или даже того, кто поджигал лес под пашню (огневое земледелие). Однако фамилия образована не напрямую от глагола, а через прозвище Палила — человека, который «палил», то есть делал что-то с жаром, быстро, неаккуратно (в говорах «палить» значило также «врать» или «браниться»).

Суффикс -ин в фамилии Палилин указывает на принадлежность: «чей сын?» — Палилин, то есть сын Палилы. В русской ономастике такие фамилии характерны для северных и центральных областей, где -ин обычен для основ на -а. При этом сама фамилия встречается редко, что говорит о локальном происхождении — вероятно, в одной из южнорусских или поволжских губерний, где бытовало прозвище Палила.

Есть и альтернативная версия: основа могла быть связана с именем Палладий (через народную форму Палий), но тогда фамилия скорее звучала бы как Палиев или Пальин. Палилин же явно сохраняет глагольную природу. В словарях фамилия не зафиксирована у известных дворянских родов — скорее всего, это фамилия крестьянская или мещанская, возникшая в XVIII–XIX веках.

Похожие по модели фамилии — Палилов, Паличев, Пальчиков — помогают уточнить, что Палилин стоит особняком: в ней нет уменьшительного суффикса, а значит, прозвище было прямым, без ласкательности. Предок носителя этой фамилии, скорее всего, был человеком горячим, резким в поступках или связанным с огненным ремеслом.