Фамилия Пантелюхин — редкий случай, когда за обычной на вид основой скрывается целый клубок вариантов. В её центре лежит имя Пантелей, но не напрямую, а через уменьшительно-обиходную форму Пантелюха. Чтобы понять, как это работает, разберёмся с суффиксами.

Пантелюхин образован по модели «-ин»: от прозвища или имени Пантелюха. Суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — «Пантелюхин», то есть сын или потомок Пантелюхи. Сама же основа — Пантелюха — это неофициальная, разговорная версия канонического имени Пантелеймон. В русской народной среде имя Пантелеймон давали в честь святого великомученика, считавшегося целителем. Однако в быту оно дробилось на десятки производных: Пантелей, Пантюха, Пантя, Пантюшка, Пантелюха. Последняя форма — с характерным южнорусским или западнорусским окончанием на «-юха» (сравните: Пантюха — Пантелюха, Гринюха, Васюха). Такие прозвища были обычны для крестьянской среды, где полное имя звучало слишком торжественно.

Интересна и вторая, менее очевидная версия. В некоторых говорах «пантелюха» могло быть прозвищем, данным человеку за манеру одеваться или поведение, от слова «пан» — господин, барин. Если крестьянин любил принарядиться, вёл себя с достоинством или носил что-то похожее на панскую одежду, его в насмешку или с уважением могли прозвать Пантелюхой, то есть «маленьким паном». Эта версия не противоречит первой, а дополняет: имя Пантелеймон в народе само сближалось с «паном» по созвучию, и оба корня могли сойтись в одной фамилии.

Географически фамилия Пантелюхин тяготеет к югу России и востоку Украины. Формы на «-юх-» особенно характерны для курских, воронежских, харьковских земель. Там же, кстати, часто встречаются и однокоренные фамилии — Пантелеев, Пантелеевский, Пантюхин, Пантюхов. Пантелюхин среди них стоит особняком: он сохранил самую редкую и архаичную основу, которая сегодня почти не встречается в качестве имени. Это значит, что фамилия — живой свидетель того, как в XIX веке сельский мир перерабатывал церковные имена в удобные бытовые прозвища, а затем закреплял их за целым родом.