Фамилия Павлыгин — редкий случай, когда основа очевидна, а вот суффикс заставляет задуматься. В основе лежит имя Павел (от латинского paulus — «малый»), но не напрямую, а через уменьшительную форму Павлыга. Это нестандартный вариант: в русской традиции чаще встречаются Павлов, Павлухин, Павлычев. Суффикс -ыг(а) — не такой распространённый, как -к(а) или -ш(а), но он встречается в прозвищах и именах, придавая им оттенок фамильярности или просторечия. Похожая модель — фамилии Воротыгин (от «воротыга»), Ковылин (от «ковыль»). Скорее всего, Павлыгой в быту называли человека по имени Павел, чтобы отличить его от других Павлов в деревне.

Фамилия образована по стандартной патронимической модели на -ин: Павлыгин — это «чей?» — сын Павлыги. Такие фамилии закреплялись в основном в северных и центральных губерниях России, где -ин был типичным окончанием для фамилий от основ на -а, -я. В южных и западных регионах чаще использовали -ов/-ев. Поэтому Павлыгин — географический маркер: предки, скорее всего, жили в зоне распространения владимирских, ярославских, костромских или архангельских говоров.

В документах фамилия встречается редко, что говорит о её локальном происхождении. Она не попала в массовые списки крестьянских фамилий, которые раздавали при переписях, а осталась в пределах одного рода или нескольких сёл. Если сравнивать с однокоренными, то Павлыгин стоит особняком: у него нет «конкурентов» вроде Павлыгинских или Павлыговых — это единичная модель. Вероятно, в основе лежало прозвище или мирское имя, которое не перешло в церковный обиход.

Социальный контекст прост: фамилия крестьянская. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, в родословных книгах её нет. Это значит, что предки Павлыгиных — крепостные или государственные крестьяне, которые получили фамилию по отцу или деду, носившему прозвище Павлыга. Никакой особой истории, кроме той, что заложена в самом имени: сын маленького Павла.