Yn ôl traddodiad, cysylltir Merthyr â santes [[Tudful]], merch y brenin [[Brychan Brycheiniog]], ac enwyd y dref ar ei hôl. Dywedir iddi gael ei lladd gan baganiaid yn 480; a honodd [[Iolo Morgannwg]] yr enwyd y llefan y'i lladwyd ynddo yn 'Ferthyr' Tydfil i'w hanrhydeddu<ref> Farmer, David Hugh. (1978). "Tydfil". In The Oxford Dictionary of Saints. </ref> Ystyr y gair [[Lladin]] ''Martyrium'' yw 'man cysegredig' a daw'r enw o'r gair '[[merthyr]]' yn ei hail ystyr, sef "eglwys er cof i sant neu ar ei fedd, neu fynwent sanctaidd".<ref>Geiriadur Prifysgol Cymru, vol. III, tudalen 2436.</ref> Ceir sawl enw lle yng Nghymru sy'n cynnwys 'Merthyr' gan gynnwys [[Merthyr Mawr]] ym [[Pen-y-bont ar Ogwr]] a [[Merthyr Cynnog]] ym [[Powys|Mhowys]].
