Фамилия Сытилина — женская форма фамилии Сытилин, и чтобы понять её происхождение, нужно разобраться с мужским вариантом. В основе лежит суффикс -ин, который в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей?» — «сын Сытилы». Сама основа — прозвище или нецерковное имя Сытила, а оно, в свою очередь, образовано от слова «сытый».

Казалось бы, всё просто: предок был сытым, упитанным человеком. Но в народной среде прозвища редко давали за положительные качества в лоб. Скорее всего, Сытилой называли либо человека обеспеченного, «жирного», либо, наоборот, с иронией — того, кто вечно голоден и мечтает о сытости. Есть и другая версия: в некоторых говорах «сытила» означало «тот, кто сытит», то есть кормит, наваривает еду. Тогда прозвище мог получить хлебосольный хозяин или повар. Прямых указаний на ремесло в слове нет, но контекст быта такую возможность не исключает.

Фамилия довольно редкая, и её география не обширна. Встречается преимущественно в центральных и северных областях России, где был распространён суффикс -ила в прозвищах (сравните: Путила, Носила). В дореволюционных переписях Сытилины чаще всего числились крестьянами и мещанами — сословная принадлежность типичная для фамилий на -ин, образованных от прозвищ, а не от крестильных имён. Интересно, что фамилия не имеет параллелей с однокоренными вроде Сытов или Сытников: те образованы от других основ (прилагательное «сытый» и «сытник» — торговец сытой, то есть медовым взваром). Сытилин стоит особняком, сохраняя архаичную прозвищную форму.

В написании фамилии нет спорных моментов: ударение, по правилам русской акцентологии, падает на второй слог — Сытилина. Встречается вариант Сыти́лин с ударением на последний слог, но он менее характерен для фамилий на -ин, образованных от основ с суффиксом -ил.