Фамилия Ворсанофьев — редкий случай, когда за основу взято не просто имя, а его каноническая, почти книжная форма. В её основе лежит крестильное мужское имя Варсонофий (в дореволюционном произношении нередко звучавшее как Ворсонофий), которое восходит к греческому «Барсануфий» — имени палестинского святого, значение которого обычно связывают с арамейским корнем со значением «сын пророка».

Необычность фамилии в том, как имя трансформировалось в фамилию. Обычно от полных церковных форм образовывались фамилии духовенства (Варсонофьевский, Варсонофьев), но здесь мы видим просторечную огласовку «Вор-» вместо «Вар-» и суффикс -ев, типичный для крестьянской и мещанской среды. То есть предок носителя фамилии, скорее всего, не был священником — в народе имя Варсонофий встречалось редко, но если и попадалось, то в упрощённом бытовом варианте. Фамилия закрепилась за потомками человека, которого в деревне или посаде звали Ворсанофий (или Ворсаноф), и они стали Ворсанофьевыми.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит в ряду таких же редких «книжных» фамилий на -ев, как Ермолаев, Пантелеев или Варламов. Но в отличие от них, имя Варсонофий почти вышло из обихода уже в XIX веке, поэтому фамилия Ворсанофьев — маркер либо очень старой семьи (род ведётся от человека, родившегося до середины XVIII века), либо семьи, где имя передавалось по традиции в честь святого или монаха. Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России, где старообрядчество и приверженность дониконовским именам сохраняли такие редкие формы.

Встречается также вариант написания Варсанофьев — он ближе к церковнославянской норме, но фонетически менее устойчив в живой речи. Путаница с гласной в первом слоге (Вор-/Вар-) — естественный результат того, что в безударной позиции буквы «о» и «а» звучали одинаково, а письменная фиксация фамилии зависела от грамотности писаря.