Фамилия Семилеткин образована от мирского имени Семилетка — так в старину называли ребёнка, родившегося в семье, где это был седьмой по счёту ребёнок, либо желанного, «выпрошенного у Бога» сына. Число семь в народной культуре имело сакральное значение: оно встречается в пословицах, обрядах и поверьях, поэтому имя Семилетка не было случайным. В русских и малорусских сказках семилетками звали детей-богатырей, которые уже в младенчестве проявляли недюжинную силу и смекалку. Называя так сына, родители вкладывали в это имя пожелание: пусть ребёнок вырастет сильным, ловким и удачливым, как сказочный герой.

Словообразовательная модель фамилии проста и прозрачна: к основе Семилетк- добавился патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность потомку человека по имени Семилетка. Такой тип фамилий широко распространён в северорусских и центральных говорах, где формы на -ин столь же частотны, как и более привычные на -ов. Первоначально Семилеткин означало «сын Семилетки», и лишь со временем, когда фамилия закрепилась за родом, связь с личным именем стёрлась.

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий, а крестьянские и мещанские роды получали наследственные прозвания позже дворянских. Однако сам факт, что фамилия образована от мирского, а не календарного имени, говорит о её глубоких народных корнях. Мирские имена с числительными — Семик, Семион, Семилетка — фиксируются в документах с XV–XVI веков, и фамилия Семилеткин вполне могла возникнуть в этот период в среде крестьянства или посадских людей.

Встречаются и родственные фамилии: Семилетов, Семилетний, Семилетников. Они образованы от тех же основ, но разными суффиксами, что отражает местные традиции имяобразования. Семилеткин — одна из тех фамилий, которые сохранили в себе не только имя предка, но и отголосок древних верований, где число семь оберегало человека и сулило ему удачу.