Фамилия Петякшин — редкий случай, когда на слух она кажется исконно русской, но при ближайшем рассмотрении выдает восточное происхождение. В ней нет ничего от фамилий на -ский или -ов, образованных от названий профессий. Ключ к разгадке — корень и суффикс.

Основа фамилии — прозвище или имя Петяк. Это уменьшительная форма от тюркского имени Бетяк (или Бедяк), которое в свою очередь восходит к арабскому «бадр» — «полная луна». В татарской и башкирской среде такие имена были распространены, а на Руси их нередко переоформляли на русский лад, добавляя суффикс -ш- и окончание -ин. Так Бетяк превратился в Петякшу, а затем в Петякшина. Суффикс -ш- здесь не случаен: в русских фамилиях он часто оформляет иноязычные основы (сравните: Абдул — Абдулшин, Ахмет — Ахметшин). Таким образом, Петякшин — это «сын Петякши», то есть потомок человека, которого в быту звали ласковым именем со значением «лунный», «светлый».

Версия о происхождении от крестильного имени Пётр (через форму Петяк) менее правдоподобна. Русские уменьшительные от Петра — Петя, Петруха, Петруша, Петяня. Форма Петяк нехарактерна для славянской антропонимии, зато типична для тюркской, где суффикс -як/-ак — обычный способ образования ласкательных имен.

Географически фамилия тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам, где веками жили рядом русские и татары. Встречается она в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. Это указывает на то, что предки носителя фамилии, скорее всего, были крещеными татарами или мишарями, принявшими православие, но сохранившими в фамилии память о родовом имени.

В писцовых книгах и ревизских сказках XVII–XVIII веков фамилия почти не фиксируется — это говорит о её позднем оформлении, когда крестьяне массово получали фамилии после отмены крепостного права. Сословно Петякшины, вероятнее всего, были государственными или ясачными крестьянами, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не известно.