Фамилия Петрикей — один из тех редких случаев, когда в основе лежит не крестильное имя, а его народная, обиходная форма. В официальных документах и метрических книгах вы вряд ли встретите «Петрикей» в качестве имени — это переделка канонического имени Пётр, прошедшая через несколько ступеней устной обработки.

Словообразовательная цепочка здесь такая: Пётр → Петрика (уменьшительно-ласкательная форма) → Петрикей (суффикс -ей, характерный для разговорных вариантов имён, ср. Матвей, Тимофей, но в роли прозвищного суффикса). То есть Петрикей — это не «сын Петра» в привычном понимании, а прямое прозвище, данное человеку по его уменьшительному имени. Фамилия застыла в этой форме, не получив типичного родового суффикса -ов или -ин. Такая модель (бессуффиксная фамилия от полного прозвища) в русской ономастике встречается, но нечасто, и обычно указывает на относительно позднее оформление фамилии или на её севернорусское происхождение, где такие «голые» фамилии (вроде Шестак, Сорока) были распространены шире.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и белорусским землям. В белорусском языке форма Пятрыкей (Петрикей) вполне естественна, а фамилии на -ей там не редкость. В русских губерниях носители Петрикея могли быть выходцами из-под Смоленска, Пскова или с территории современной Беларуси. Встречается и вариант написания Петрикай, но он менее употребителен и, скорее всего, результат поздней орфографической путаницы.

Социальный состав предков с такой фамилией мог быть любым — от крестьян до мещан, но ни о каком дворянском или боярском корне речи не идёт. Фамилия не даёт подсказки о роде занятий: её носитель был просто «Петрикей», то есть маленький Пётр. В ревизских сказках и исповедных ведомостях XVIII–XIX веков её стоит искать именно в тех уездах, где было сильно влияние белорусского говора, а также в среде старообрядцев, часто сохранявших архаичные и диалектные формы имён.