Фамилия Пелагеин происходит от женского крестильного имени Пелагея, которое переводится с греческого как «морская». Но в русской традиции за этим именем закрепилась не столько морская стихия, сколько образ конкретной святой — преподобной Пелагеи Устюжской. Она жила в городе Устюг, происходила из мещанского сословия и прославилась аскетическим образом жизни: раздавала деньги нищим, а люди шли к ней за молитвой о больных — и, по преданию, после её молитв страждущие выздоравливали.

Сама фамилия образована по простой и распространённой модели: к основе имени добавили суффикс -ин, который указывает на принадлежность. Пелагеин буквально означает «сын Пелагеи» или «из семьи Пелагеи». Такой тип фамилий типичен для русской ономастики: если глава семьи или мать носила имя Пелагея, их потомков могли называть Пелагеиными. Это не дворянская и не купеческая фамилия — она скорее отражает народную, крестьянскую или мещанскую среду, где отчество по матери не было редкостью.

Интересно, что имя Пелагея в дореволюционной России было очень популярным среди простого народа, но почти не встречалось в высших сословиях. Поэтому фамилия Пелагеин несёт на себе отпечаток социального контекста: она говорит о происхождении из среды, где церковные имена звучали в обиходе ежедневно, а святая Пелагея Устюжская была особенно почитаема на Русском Севере. Географически фамилия чаще всего встречается в регионах, тяготеющих к Вологодчине и бывшим новгородским землям, где культ этой святой был широко распространён.

Словообразовательно фамилия прозрачна: она не таит в себе прозвища или ремесла, а прямо отсылает к имени. Однако в этом и её ценность — она сохранила память о конкретной женщине, чьё имя в семье передавалось из поколения в поколение. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые тоже образуются от имён, вариант с -ин подчёркивает именно женскую линию, что делает Пелагеин редким примером «матримониальной» фамилии в русском ономастиконе.