Фамилия Петросня — одна из тех, что ставит исследователя перед загадкой с первого взгляда. В ней нет привычного русского суффикса -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на нерусское или, точнее, невеликорусское происхождение. Скорее всего, перед нами украинская или белорусская фамилия, образованная по модели, характерной для этих регионов.

Основа фамилии — имя Пётр (от греческого «петрос» — камень). Но если в русском языке от этого имени пошли Петровы и Петрины, то в украинском и белорусском активно использовались уменьшительно-ласкательные формы с суффиксом -ось, -осня. Петрось, Петросня — так в быту могли называть маленького Петра или просто своего, домашнего человека. Фамилия закрепилась в форме родительного или притяжательного падежа: «Петросня» буквально означало «чей?» — «Петроснин», то есть сын или потомок Петрося. Со временем окончание отпало, и фамилия застыла в нынешнем виде.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским землям и югу Беларуси, где такие модели словообразования особенно распространены. Встречается она нечасто, что делает её верным маркером локальных корней семьи. В отличие от фамилий на -енко или -ук, Петросня не указывает на род занятий или прозвище, а прямо говорит: предок носил имя Пётр и был в своём кругу «Петросней» — ласково, по-свойски. Это имя-оберег, тёплое домашнее прозвание, ставшее фамилией.