Фамилия Трофимишина — редкий пример, когда в основе лежит полная, а не сокращённая форма крестильного имени, а суффикс указывает на принадлежность к конкретному роду, а не на прямую связь с отцом.

Основа фамилии — мужское имя Трофимиш, которое представляет собой разговорную форму канонического имени Трофим. В русской традиции полные имена редко становились основой для фамилий, обычно использовали уменьшительные варианты (Трошка, Троша, Трофимка). Форма «Трофимиш» — архаичная, она встречалась в северных и центральных губерниях, где сохранялось уважительное отношение к полному имени. Суффикс -иш- выполнял здесь не уменьшительную, а скорее обиходно-бытовую функцию, как в именах Кузьмиш, Микитиш.

Модель образования — притяжательный суффикс -ин, который в женском варианте даёт окончание -а. Фамилия Трофимишина буквально означает «жена или вдова Трофимиша», а в более широком смысле — «принадлежащая к дому Трофимиша». Это так называемая «полуженская» фамилия, которая закрепилась за потомками, когда главу семьи называли не по отчеству, а по обиходному имени.

Особенность фамилии — её региональная привязка. По данным метрических книг и ревизских сказок XIX века, носители фамилии Трофимишины (и мужской вариант Трофимишин) концентрировались в основном в Вологодской и Архангельской губерниях. Это косвенно подтверждает версию о северном происхождении: именно там дольше держались архаичные формы имён и фамилий на -ин, образованных от полных основ.

С точки зрения социальной истории, предки носителей фамилии скорее всего были государственными или экономическими крестьянами. В дворянской среде подобные формы не встречались — там предпочитали фамилии на -ов/-ев от уменьшительных имён. Фамилия Трофимишина не связана ни с каким ремеслом или прозвищем, она чисто патронимическая, но с необычным для современного уха суффиксом, который и делает её уникальной.