Фамилия Щетилин — одна из тех, что образована от прозвища, данного по внешнему признаку. В её основе лежит слово «щетина» — жёсткий, короткий волос, торчащий на лице или теле. Прозвище Щетила или Щетина могли дать человеку с густой, колючей бородой или с непокорными, торчащими в стороны волосами. Такие прозвища были распространены в крестьянской и посадской среде, где внешность часто становилась главным опознавательным знаком, пока фамилии ещё не закрепились.

Словообразовательная модель проста и прозрачна. К основе «щетин-» добавился суффикс «-ин», который в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — «Щетилин», то есть сын, потомок или человек из семьи Щетилы. Такая модель типична для центральных и северных регионов Руси, где фамилии на «-ин» столь же привычны, как и на «-ов». Менее вероятна, но не исключена версия, что в основе лежит не прозвище, а профессия: «щетильник» — мастер, изготавливающий щётки, кисти, гребни из щетины. Однако в этом случае фамилия скорее звучала бы как Щетильников или Щетинников, так что прозвищное происхождение остаётся основным.

В старых документах фамилия встречается с XVI века. Например, в писцовых книгах Новгородской земли упоминаются крестьяне с прозвищем Щетина, а позже — Щетилины среди служилых людей и казаков. Это говорит о том, что фамилия не была закреплена за одним сословием: её носили и пахари, и стрельцы, и мелкие помещики. Кстати, однокоренные фамилии — Щетинин, Щетинкин, Щетинов — различаются только суффиксами, но все восходят к тому же корню. Щетилин стоит особняком: суффикс «-ин» здесь присоединился не к «щетина», а к более редкой форме «Щетила», что и создаёт характерное звучание.

Сегодня фамилия встречается рассеянно по всей России, без яркой региональной концентрации. Носители есть и в центральных областях, и на Урале, и в Сибири — туда Щетилины перебирались вместе с переселенцами в XVII–XIX веках. Никаких громких исторических личностей с этой фамилией в общероссийских энциклопедиях не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в народной среде и не попавших в дворянские родословные книги.