Фамилия Павлышин образована не от полной формы крестильного имени Павел, а от его просторечной производной — Павлыша. Имя Павел пришло из латыни, где paulus значит «маленький», «невысокий». Так в Римской империи могли назвать младшего сына или просто невысокого человека, но для славянской традиции важнее другое: имя стало одним из самых частых после принятия христианства, а потому дало огромное количество уменьшительных форм.

Суффикс -ыш- в основе Павлыша — редкий гость в русских фамилиях. Чаще мы встречаем Павловых, Павликовых, Павлушкиных. Форма на -ыша встречается в основном в западных и юго-западных землях, где сильнее чувствовалось влияние польского и украинского языка. Там уменьшительные имена с суффиксом -ыш- были обычны: Грицыш, Петрыш, Павлыш. Поэтому фамилию Павлышин стоит связывать скорее с украинско-белорусским пограничьем, чем с северорусскими землями.

Притяжательный суффикс -ин в финале фамилии отвечает на вопрос «чей?» и указывает на прямого родоначальника: Павлышин — значит «сын Павлыши». Такой тип фамилий закрепился в древней Руси раньше, чем фамилии на -ов/-ев, и часто сохранял живую связь с личным именем отца. В документах XVII века подобные образования встречаются как отчества, и лишь позже, к XVIII–XIX векам, они застыли в качестве наследственных фамилий.

Сама основа Павлыша могла звучать и как ласкательное обращение к взрослому мужчине по имени Павел, и как имя для подростка. В крестьянской среде, где имя отца передавалось детям в разных формах без строгого учёта, Павлышей могли звать и внука в честь деда. Так фамилия закреплялась за целым родом, не обязательно ведя происхождение от одного конкретного человека по имени Павлыша.

Стоит упомянуть и вариант написания: в старых документах встречается двоякое написание — Павлышин и Павлышен. Вторая форма могла отражать местное произношение с «е» вместо «и» в безударной позиции, но в современном русском языке нормативным остался первый вариант. Если вы встретите носителя фамилии с другим окончанием, это не ошибка, а след диалектной речи предков.

Итог простой: Павлышины — потомки человека, которого в быту звали Павлышей, то есть уменьшительно от Павла. Фамилия несёт отпечаток юго-западных говоров и сохранила память о живом, разговорном имени, которое уже почти исчезло из обихода.