Фамилия Торчилина образована от прозвища или мирского имени Торчило. Основа здесь — глагол «торчать» или «торчить». В русских говорах слово «торч» или «торчило» имело несколько значений: торчащий кол, острый предмет, а также — упрямый, несговорчивый человек, который «торчит» на своём. Прозвище могли дать человеку с резким, неуступчивым характером, либо тому, кто постоянно находился на виду, «торчал» перед глазами.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Торчилин — «сын Торчилы». Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ на -а/-о. В документах XVII века встречаются крестьяне Торчилы в новгородских и вятских землях — там прозвище было распространено. В переписных книгах иногда фиксировали и форму Торчилов, но вариант с суффиксом -ин характерен для северных и центральных регионов.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным «торчина» (сухая ветка, палка). В этом случае прозвище могло относиться к высокому, худощавому человеку. Однако большинство ономастов сходится на том, что основа — глагольная, а не предметная: прозвище отражало поведение, а не внешность.

Фамилия недворянская, нестарая — в родословных книгах её нет. Носители Торчилины — в основном крестьяне и мещане, расселившиеся по Вятке, Пермской губернии и Сибири. В XIX веке фамилия встречается в метриках сел Сарапульского уезда и в Томской губернии, куда переселенцы уходили за землей.

Ударение в фамилии вариативно: в центральных говорах чаще на второй слог — Торчи́лина, в северных — на первый — То́рчилина. В современных паспортных данных закрепился вариант с ударением на -и-, но это не строго.