Фамилия Агеенковы — один из тех случаев, когда в основе лежит церковное имя, а в суффиксе — географический след. Имя Агей пришло из древнееврейского языка и переводится как «торжественный», «праздничный» или «веселящийся». В святцах это имя носил один из двенадцати малых пророков Ветхого Завета. От имени Агей в разговорной речи образовалась форма Агеенко — с уменьшительным или обиходным суффиксом, который на украинских и белорусских землях был особенно распространён.

Именно суффикс -енко выдаёт первоначальную географию фамилии. В XVII–XVIII веках фамилии на -енко массово формировались на территории современных Украины и Белоруссии, а затем, при переселении в центральные и северные области России, их нередко русифицировали — добавляли типичный русский суффикс -ов. Так Агеенко стал Агеенковым. Подобная двойная модель (украинская основа + русское окончание) встречается у многих фамилий, например у того же Дьяченкова или Тимошенкова.

Если сравнивать с однокоренными вариантами, то фамилия Агеев — более прямая и ранняя, образована сразу от имени Агей с помощью суффикса -ев. Агеенков же — вторичная форма, которая говорит о том, что предок носителя, скорее всего, был записан как Агеенко, а его потомки уже обрусели. Встречается и написание через «о» — Огеенков, но это редкий диалектный или канцелярский вариант.

Сословной принадлежности Агеенковых по одной фамилии не определить: носителями могли быть и крестьяне, и казаки, и мещане. Но характерный суффикс -енко чаще встречался у казацких и сельских родов Левобережной Украины, чем у дворянства. В современных справочниках фамилия фиксируется как редкая, с очагами бытования в Курской, Белгородской и Воронежской областях — как раз на стыке русского и украинского этнических массивов, где такие переходные формы и сохранялись.