Фамилия Пантилишина — женская форма, а мужская, Пантилишин, образована по характерной для русского Северо-Запада модели. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Пантилишин, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Пантилиша. Сама основа вызывает вопросы: перед нами нестандартное звучание, которое не лежит на поверхности.

Скорее всего, Пантилиша — это народная, обиходная форма от канонического имени Пантелеймон. В русской традиции это имя, означающее по-гречески «всемилостивый», часто сокращали до Пантя, Пантюша, Пантелейка. Вариант Пантилиша мог возникнуть под влиянием других имён с суффиксом -иша (Тимоша, Филиша) или как диалектное переосмысление. Пантелеймон считался покровителем врачей и воинов, поэтому предок мог получить имя в честь святого, а в быту превратиться в Пантилишу.

Есть и более прозаичная версия: основа могла быть прозвищной, а не крестильной. В южнорусских говорах «пантюхать» значило пачкать, марать — отсюда Пантилишей могли назвать неряшливого человека. Однако для фамилии с суффиксом -ин, которая чаще привязывается к личному имени, церковное происхождение выглядит убедительнее.

Географически фамилия Пантилишин редка. Она встречается в основном в центральных и северных областях России, где суффикс -ин преобладает. Встретить Пантилишиных можно в архивных записях Вологодской и Костромской губерний — там имя Пантелеймон было в ходу, и его просторечные формы давали начало фамилиям.

Таким образом, Пантилишина — потомок по мужской линии человека, которого в быту звали Пантилишей. С высокой вероятностью это сокращение от Пантелеймон, и предок носил имя святого целителя. Другие версии, вроде связи с тюркскими корнями или с украинским «пантелий» (потроха), не выдерживают критики — для них нет ни фонетических, ни исторических подтверждений.