Фамилия Устяхин — редкий пример того, как церковное имя, пройдя через народную переделку, закрепилось в виде, далёком от исходника. В основе лежит имя Евстафий (греч. «устойчивый», «крепко стоящий»). В русском быту это имя сокращали и переиначивали: Евстафий превращался в Остап, Остафий, Остей, а в некоторых говорах — в Устафий или Устя. От разговорной формы Устя с помощью суффикса -хин и образована фамилия.

Суффикс -хин в русских фамилиях встречается реже, чем -ин, и обычно указывает на прозвище или имя, оканчивающееся на -ха, -хя (Плохихин, Тимохин). Устяхин здесь не исключение: «Устя» — ласкательное, но не от «Устинья», как можно подумать, а именно от мужского Евстафий. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с именем Устя, что подтверждает реальность такой формы.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, особенно к бывшим Вологодской и Архангельской губерниям, где диалектное «у» вместо «о» (уканье) было распространено. Там Остафий легко превращался в Устафия, а затем в Устю и Устяхина. В южных и западных регионах фамилия почти не встречается — там преобладали варианты Остапов, Остафьев.

Род занятий предков по фамилии Устяхин не восстанавливается: имя Евстафий носили и крестьяне, и священники, и ремесленники. Никакого специфического прозвищного значения, кроме отсылки к имени, у основы нет. Единственное, что можно сказать с уверенностью: носитель фамилии происходит из семьи, где предка звали Устя, то есть Евстафий, и это имя было в ходу в народной, не книжной среде.