Фамилия Тимчий — редкий пример, где на слух угадывается украинское происхождение, и это подтверждается словообразованием. В основе лежит крестильное имя Тимко — народная форма канонического Тимофей (греч. Timotheos — «почитающий Бога»). Суффикс -ий в украинской ономастике часто выполнял ту же роль, что русский -ов или -ин: он указывал на принадлежность. Тимчий буквально означает «Тимков» или «сын Тимка». При этом в русском языке такой суффикс для фамилий нехарактерен, что сразу выдаёт регион происхождения.

Географически фамилия Тимчий плотнее всего привязана к западным и центральным областям Украины — преимущественно к Винничине, Житомирщине, Хмельниччине. В России она встречается единично, чаще всего как след переселения или украинской диаспоры. Интересно, что фамилия не получила распространения в виде Тимченко или Тимошенко, хотя они образованы от того же корня. Выбор суффикса -ий вместо -енко или -чук говорит о том, что фамилия сложилась не в среде казацкой старшины, а в крестьянской или мещанской среде, где модель на -ий была более архаичной и локальной.

Есть и вторая, менее вероятная версия: связь с диалектным украинским словом «тимчити» — делать что-то украдкой, торопливо. В этом случае прозвище Тимчий мог получить человек суетливый или скрытный. Но эта гипотеза слабая: слово редкое, а имя Тимофей в народных формах было настолько распространено, что объяснять фамилию через него надёжнее.

По сословной принадлежности предки Тимчих, скорее всего, были крестьянами или мещанами — фамилия не встречается в дворянских родословных книгах Российской империи. В метрических книгах XIX века её носители записаны как «малороссы» или «крестьяне». Никаких известных исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий, не попавших в элиту.

В написании возможна путаница: иногда фамилию записывают как Тимчій (с украинской і) или ошибочно склоняют как прилагательное. Но правильно — Тимчий, и склоняется она по образцу существительных мужского рода (Тимчия, Тимчию). В России носители часто сталкиваются с тем, что фамилию воспринимают как женскую, хотя она мужская — это следствие непривычного для русского уха окончания.