Фамилия Петлий редкая и неочевидная для русского уха. Главная трудность — её окончание. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, -ин, -ский, форма Петлий застыла в именительном падеже мужского рода. Это сразу подсказывает, что перед нами не типичная русская патронимическая модель, а скорее украинский, польский или белорусский след.

Разберём основу. В центре — корень «пет-». Самый прямой путь ведёт к глаголу «петь» или существительному «петух». В малороссийских говорах «петлий» — это петух, птица. Прозвище могли дать задиристому, голосистому или гордому человеку. Другая версия — от слова «петля». Здесь прозвище могло закрепиться за портным, шорником или другим мастером, чья работа связана с петлями, застёжками, ремешками. Третья, менее вероятная, — от личного имени Пётр через диалектное «Петля» (уменьшительная форма), но тогда фамилия скорее звучала бы как Петлин.

Окончание -ий вместо привычного -ый (сравни: «петлий» и «петлый») указывает на юго-западное влияние. В украинском языке твёрдый [ы] переходит в мягкий [и], поэтому фамилия могла писаться как Петлій. Это характерно для фамилий, возникших на землях современной Западной Украины, Польши или Беларуси, где существовала своя традиция оформления прозвищ.

Сословного барьера у фамилии не было. Петлий мог быть и крестьянином, и мещанином, и казаком. В документах XVIII–XIX веков такую фамилию стоит искать в метрических книгах Волынской, Подольской, Киевской губерний. В современной России она встречается единично, чаще всего в среде потомков переселенцев с Украины. Вариант Петлий — один из немногих, где форма слова сохранила исходное прозвище почти без изменений, не обросла типичными суффиксами.