Фамилия Тилинин образована по одной из самых распространённых на Руси моделей: от личного имени или прозвища с помощью суффикса -ин, указывающего на принадлежность. Буквально Тилинин — это «сын Тилины», где Тилина — уменьшительная форма мужского имени или прозвища. Такая словообразовательная схема типична для восточных, западных и южных славян, поэтому фамилия вписывается в широкий ономастический контекст, но при этом сохраняет местный колорит.

Основа фамилии — Тилина — восходит к древнерусскому имени Тило или Тиля. Спор о происхождении этой основы ведётся давно. По одной версии, это сокращение от крестильных имён Тит или Тимофей, которые в бытовой речи часто усекали до ласковых форм. По другой, более редкой версии, в основе лежит глагол «тилить» — в некоторых говорах означавший «шататься», «слоняться без дела». Тогда прозвище Тиля мог получить человек неторопливый или, наоборот, непоседливый. Первая версия выглядит правдоподобнее: уменьшительные формы крестильных имён дали начало огромному пласту русских фамилий, и Тилинин здесь не исключение.

Суффикс -ин в фамилии указывает на притяжательность: так называли детей по отцу, чьё прозвище или имя звучало как Тиля, Тила, Тилина. Подобные именования фиксировали в писцовых книгах и переписях повсеместно, но фамилия Тилинин осталась относительно редкой. Это говорит о том, что родоначальник жил в небольшой местности и его потомки не рассеялись широко по стране. Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных регионах России, где традиция бытовых уменьшительных имён держалась дольше всего.

Как и большинство крестьянских фамилий, Тилинин оформился не сразу. На протяжении XVII–XVIII веков отчество Тилинин могло писаться через одно «н» или с окончанием -ов, пока в XIX веке не закрепился привычный вид. Окончательно говорить о точном времени и месте возникновения фамилии можно лишь после серьёзных генеалогических изысканий, но уже сейчас ясно: перед нами самобытный памятник славянской культуры, хранящий память о предке, которого близкие звали просто Тилей.