Фамилия Протопчин образована от прозвища или профессии, связанной с церковной иерархией. В её основе лежит слово «протопоп» — так в России до реформ Петра I называли протоиерея, старшего священника. Фамилии от церковных чинов и званий в России не редкость: Попов, Дьяконов, Пономарёв, но Протопчин стоит несколько особняком из-за редкого суффикса.

Обычно фамилии от слова «протопоп» образовывались через суффикс -ов: Протопопов. Это одна из самых распространённых русских фамилий. Протопчин же использует суффикс -ин, который в классической модели присоединяется к основам на -а, -я (например, от прозвища Протопча или от уменьшительной формы Протопка). Однако в данном случае более вероятно, что суффикс -ин появился через стяжение: исходная форма могла быть Протопопин (от «протопоп» + «ин»), где с течением времени слог «-оп-» сократился до «-п-» — так «Протопопин» превратился в «Протопчин». Подобные фонетические упрощения встречаются в фамилиях, особенно при устной передаче в крестьянской среде.

Есть и вторая, менее распространённая версия: основа могла быть не «протопоп», а диалектное слово «протопка» или «протопча» — так в некоторых говорах называли расторопного, бойкого человека или того, кто «протоптал» дорогу, пробился в люди. В этом случае суффикс -ин закономерен, и фамилия означала бы «сын Протопки». Но эта гипотеза слабее, так как слово «протопка» в значении прозвища не зафиксировано в ономастических словарях как массовое, а церковная тема для фамилий XIX века была куда продуктивнее.

Географически фамилия Протопчин встречается редко, разрозненно — в основном в центральных и северных губерниях России, где было сильно влияние старообрядчества. Старообрядцы часто сохраняли архаичные формы церковных чинов, и «протопоп» в их среде звучало естественнее, чем в синодальной церкви. Носитель фамилии Протопчин — почти наверняка потомок либо сына протопопа, либо человека, который служил у протопопа или был ему подведомствен. В крестьянской среде фамилия могла закрепиться за дворовым или работником при церкви, но первично она всё же указывает на родство по отцу: «чей сын? — Протопчин».