Фамилия Валистратов — одна из тех, что звучат нарочито по-русски, но хранят в основе редкое и неочевидное слово. Сразу заметен суффикс -ов, указывающий на модель «чей сын?» или «чей человек?», а значит, в основе лежало личное прозвище — Валистрат.

Прозвище Валистрат, скорее всего, восходит к греческому имени Каллистрат (Καλλίστρατος), что переводится как «прекрасновоин» или «красиво вооружённый». Однако имя попало в русскую народную среду через церковные святцы, где оно было известно в форме Калистрат. В просторечии начальное «ка» могло перейти в «ва» под влиянием диалектного аканья или просто как результат упрощения — так и появился Валистрат. Такая замена звука не единична: в русских говорах встречаются фамилии Валин, Валихвостов, где «ва» замещает «ка» или «го».

Другая, менее вероятная версия связывает основу с устаревшим словом «валистрат» — так в некоторых регионах называли бродячего торговца или странника, но это скорее народное переосмысление того же греческого имени, чем самостоятельный корень. Словарь Б. Унбегауна упоминает фамилию Валистратов как производную от имени Калистрат, что подтверждает первую гипотезу.

Географически фамилия редкая, её следы ведут в основном на юг России и в Поволжье — в те области, где греческие имена дольше сохранялись в крестьянской среде, не вытесняясь более привычными. Носители фамилии могли быть потомками крестьян или мещан, получивших прозвище по имени отца или деда, которого в деревне звали Валистратом в отличие от официального церковного Калистрата.

В написании фамилии есть одна особенность: ударение падает на второй слог — Вали́стратов, а не Валистра́тов. Это типично для отчеств от трёхсложных имён с ударным вторым слогом. Если встретите вариант Валистра́тов — он может быть следствием смещения ударения в бытовой речи, но исторически верным считается первый вариант.