В основе фамилии Протонин, вероятнее всего, лежит прозвище Протоня. Оно восходит к нарицательному "прот". Даля это слово имеет значение "настоятель монастыря" (от греческого "protos" - "первый"). Возможно, в прозвище содержится указание на род деятельности предка, он мог быть священнослужителем. Согласно другой гипотезе, фамилия могла быть образована от имени Протоня - уменьшительной формы канонического мужского имени Протас (Протасий) или Прот. Оно восходит к греческому "протассо" - "ставить впереди, выдвигать вперед" или "прот" - первый. Святым покровителем людей с именем Прот является мученик Прот (6 января (24 декабря). Таким образом, потомок человека, обладающего прозвищем Протоня, со временем получил фамилию Протонин.