Фамилия Арцименева — редкий случай, когда в основе лежит не русское, а польское или белорусское прозвище, переоформленное по русской модели. Если отбросить женский суффикс -а, то мужская форма — Арцименев. Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Арцименев, то есть сын или потомок человека по прозвищу Арцимен.

Само прозвище Арцимен — это, скорее всего, фонетический вариант польского словосочетания «arcy mąż» (арцы менж), что значит «архимуж» или «сверхмуж». В польском языке приставка «arcy-» (от греческого «архи-») обозначала высшую степень качества: arcybiskup (архиепископ), arcymistrz (великий мастер). Таким образом, Арцимен — это не имя, а прозвище для человека, которого считали главным, лучшим, первым среди мужчин: возможно, старосты, предводителя дружины или просто уважаемого главы рода.

В русском языке это польское сочетание могло упроститься: звук «ж» выпал, и получилось «Арцимен». Фамилия явно несёт отпечаток западных земель Речи Посполитой — территории современной Беларуси, Украины или западных областей России. Встречается она крайне редко, что подтверждает её происхождение от конкретного прозвища, а не от массовой модели.

Стоит отметить, что в некоторых говорах «Арцимен» могли переосмыслить как производное от имени Артём или от греческого «артемис» (здоровый, невредимый), но польская версия выглядит убедительнее: она объясняет необычный корень и суффиксальную структуру, нехарактерную для исконно русских фамилий. Носительницы фамилии Арцименева, скорее всего, потомки того самого «сверхмужа» — человека, который в своём окружении был на голову выше остальных.