Фамилия Трефилов напрямую связана с крестильным именем Трефилий (в просторечии — Трефил), которое восходит к древнегреческому слову «трилистник». Это каноническое имя попало в православный именник благодаря мученику Трефилию, жившему в первые века христианства. Однако в истории этого имени есть и другой покровитель — святитель Трефилий, епископ Левкуссии Кипрской, что делает имя довольно распространённым в святцах. Суффикс -ов в фамилии указывает на типичную восточнославянскую модель отчества: Трефилов — это буквально «сын Трефила», и такая форма закрепилась в качестве фамилии у потомков человека, носившего это имя.

С именем Трефилия связано поучительное предание о дружбе с Саприкием. Двое друзей, чья дружба казалась нерушимой, поссорились из-за вражеских козней, и обида разрослась до взаимной вражды. Когда начались гонения на христиан, Саприкий первым был схвачен и мужественно переносил пытки. Уже приговорённого к смерти, его умолял о прощении Трефилий, но Саприкий ответил отказом: «Не прощу тебя ни в этом веке, ни в будущем». После этих слов от Саприкия отошёл Ангел-хранитель, и он отрёкся от Христа. Трефилий же, видя происходящее, громко закричал воинам: «Я христианин и исповедую Святую Троицу», — и принял смерть за веру, получив мученический венец за своё смирение и братолюбие. Это предание подчёркивает, что имя в народном сознании связывалось с идеей прощения и стойкости.

Существует и альтернативная, менее правдоподобная версия происхождения фамилии от польского слова trefle — «трефы», то есть карточная масть. Согласно этой гипотезе, предок мог получить прозвище Трефил за пристрастие к карточной игре. Однако эта версия выглядит натянутой: гораздо естественнее объяснять фамилию через распространённое церковное имя, тем более что форма Трефил — это типичный народный вариант канонического Трефилий, который бытовал в русской разговорной среде.

Среди известных носителей фамилии — Андрей Викторович Трефилов (род. 1969), профессиональный хоккеист, вратарь, что показывает, что фамилия и сегодня встречается в самых разных слоях общества. В целом фамилия Трефилов — это классический пример русской фамилии, образованной от крестильного имени через просторечную форму, и её история уходит корнями в византийскую христианскую традицию, а не в бытовые прозвища.