Фамилия Павлентий — редкий случай в русском ономастиконе. Это не фамилия в привычном смысле, образованная от имени через суффикс, а фамилия, которая напрямую восходит к полной форме мужского имени Павлентий. Такая модель (фамилия равна имени) встречается нечасто и обычно указывает на позднее происхождение или на то, что носитель получил фамилию не от отца, а по прозвищу или по месту службы, например, в среде духовенства.

Само имя Павлентий — это народная, просторечная форма канонического имени Павел. В церковной среде и в быту имя могли «украшать» суффиксами, придавая ему более торжественное или, наоборот, фамильярное звучание. Павлентий — один из таких вариантов, где к основе «Павл-» добавился суффикс «-ентий», характерный для греческих по происхождению имён (ср. Терентий, Валентий). В русских говорах такое имя фиксировалось, но было нечастым.

Основная версия происхождения фамилии — от прозвища или мирского имени Павлентий, которое давали человеку в семье или в общине. Поскольку фамилии на -ий, -ей, -ай обычно не склонялись по падежам как притяжательные (в отличие от Павлов или Павленков), носитель такой фамилии мог быть человеком, которого звали просто Павлентий, и это прозвище закрепилось за ним и его потомками. Второй, менее вероятный вариант — фамилия могла быть образована от женского имени Павлентия, но в этом случае обычно появлялся суффикс -ин (Павлентьин).

Географически фамилия Павлентий редкая, её можно встретить в южных регионах России и на Украине, где были сильны традиции народных форм церковных имён. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) такая модель не описывается как типичная, что подтверждает её исключительность. Носителям этой фамилии стоит искать корни не в ремесле или сословии, а в личном имени предка, которое по каким-то причинам не сократили до Павла или Павлуши, а сохранили в полной, чуть архаичной форме.