Фамилия Педофилов — редкий случай, когда современное ухо слышит в ней то, чего в момент возникновения фамилии не было и быть не могло. Никакой связи с криминальным термином здесь нет: слово «педофил» вошло в русский язык из западноевропейской медицины только в конце XIX — начале XX века, а сама фамилия образовалась намного раньше, по классической модели русских отчеств.

Основа фамилии — некалендарное или охранительное имя Педофил. В нём два корня: греческое «пэдос» (дитя, мальчик) и «филиа» (любовь, дружба). В античной и византийской традиции Педофил означало «любящий детей» — в самом прямом, педагогическом смысле, как «детолюб». Это имя мог получить ребёнок в крестьянской или мещанской семье как пожелание доброго нрава, а иногда — как оберег: считалось, что имя, прямо говорящее о любви к детям, защитит младенца от сглаза и болезней.

Модель образования типична для XVI–XVII веков: суффикс -ов присоединялся к основе мужского имени (Педофил), образуя притяжательное прилагательное — «чей сын?» — Педофилов. Такой способ доминировал в центральных и южных губерниях России. Фамилия могла закрепиться за потомками человека по имени Педофил, которого в документах могли записать и как Педофил, и как Педофилий (просторечная форма от канонического имени).

В отличие от многих фамилий на -ов, эта не получила широкого распространения. Основные очаги — южнорусские регионы (Курская, Воронежская, Орловская губернии), где греческие имена через церковные святцы проникали в народную среду и давали неожиданные прозвищные формы. Встречаются также варианты написания Педофиловъ (с твёрдым знаком в дореволюционных записях) и более редкая форма Педофильев, образованная от полной церковной формы имени.

Сословное происхождение — скорее всего, крестьянское или однодворческое. Дворянские роды с такой фамилией не известны, в списках служилых людей она не значится. К началу XX века фамилия оставалась малочисленной, а после 1917 года, когда слово «педофил» приобрело современное значение, её носители нередко меняли фамилию — из-за неизбежных и неприятных ассоциаций. Именно поэтому сегодня Педофиловых в России единицы, и встретить её можно почти исключительно в старых метрических книгах.