Фамилия Тодосий — редкий случай, когда в основе лежит не прозвище и не профессия, а полное календарное имя, причём не в уменьшительной форме. Это выделяет её на фоне большинства русских фамилий, образованных от производных форм крестильных имён (вроде Иванов от Ивана или Петров от Петра). Здесь же в качестве фамилии закрепилось само церковное имя Тодосий, которое является народным вариантом греческого Феодосий (Θεοδόσιος, от θεός — «бог» и δόσις — «дар», то есть «Божий дар»). В русской традиции начальное «фе» часто переходило в «те» или «то», отсюда и форма Тодосий.

Фамилия не имеет суффикса — она так называемая «нулевая», то есть совпадает с исходным именем без добавления -ов, -ин или -ский. Такие фамилии встречаются редко и обычно указывают на сравнительно позднее оформление (XVII–XIX века), когда имя фиксировалось в документах как фамильное прозвание без изменений. По сути, предок носителя фамилии, скорее всего, сам звался Тодосием, и это имя «застыло» для его потомков.

Ареал фамилии Тодосий — почти исключительно юг России и Украина, особенно Черниговская, Полтавская и Харьковская губернии. Это объясняется тем, что в южнорусских говорах форма Тодосий была распространённее, чем в северных, где прижилось Федосей или Федосий. Встречается она и у белорусов, но реже.

Социальный контекст: носители фамилии Тодосий — почти всегда крестьяне или казаки. В реестрах запорожских казаков и переписях малороссийских полков XVII–XVIII веков можно найти упоминания людей с таким именем, но именно как фамилия она фиксируется в метрических книгах XIX века. Дворянских родов с этой фамилией не отмечено — она осталась в среде простого люда.

Интересная деталь: в старых документах фамилию могли записывать по-разному — Тодосий, Тодосиев, а иногда и Фодосий, что отражает колебания в произношении и грамотности писцов. Но вариант без суффикса — самый редкий и ценный для этимолога, так как он сохранил исходную форму имени, не «растворив» её в типовых фамильных окончаниях.