Фамилия Павелецкая — женская форма фамилии Павелецкий, и её происхождение напрямую связано с топонимом или прозвищем. Если отбросить типичный суффикс принадлежности -ск-, который в русских фамилиях чаще всего указывает на связь с географическим объектом (селом, городом, рекой), то остаётся корень «Павел-». Но здесь есть нюанс: не всё так прямолинейно, как кажется.

Самая очевидная версия — происхождение от названия населённого пункта вроде Павелец или Павелка. Такие названия действительно существуют, хотя и не являются широко известными. Например, в Тульской области есть посёлок Павелец (ныне часть города Скопин), а в Рязанской — село Павелец. Житель такого места получал прозвище «павелец», а его потомки — фамилию Павелецкие. В этом случае основа не от имени Павел напрямую, а от уменьшительной или местной формы того же имени: Павел → Павелец (как «малец» от «малый»). Так называли младшего или меньшего по росту Павла, либо жителя «Павлова села», которое в народе переиначили в Павелец.

Вторая, менее очевидная, но лингвистически возможная версия — связь с прозвищем «Павел» через суффикс -ец, который в древнерусском языке часто обозначал принадлежность к группе или местности (ср. «донец» — житель Дона, «кузнец» — от «кузня»). Тогда Павелец — это «человек из рода Павла» или «тот, кто работает на Павла». Но эта гипотеза слабее, потому что в фамилиях на -ский географическая привязка встречается гораздо чаще, чем патронимическая.

Интересно, что фамилия Павелецкая не имеет ничего общего с Павелецким вокзалом в Москве. Вокзал получил название по селу Павелец, а не наоборот. Так что носительница этой фамилии — скорее всего, потомок выходца из одного из русских сёл с корнем «павел-», а не из столичной топонимики. Сословно такие фамилии чаще всего принадлежали крестьянам или мещанам, получившим прозвище по месту выхода, а не дворянам, у которых фамилии на -ский часто образовывались от названий поместий.