Фамилия Деменетьев — редкий и запутанный случай. На первый взгляд она похожа на патроним от имени Дементий (церковное Дометий), но написание через «е» после «н» сбивает с толку. Если бы фамилия была образована от Дементия, мы бы ожидали форму Дементьев — с мягким знаком, как в большинстве документов XIX века. Вариант Деменетьев указывает на иную, более архаичную основу.

Скорее всего, перед нами фамилия, произведённая от полной формы крестильного имени Деменет (или Деменетей). Это греческое имя Δομέτιος (Дометий) в народной русской переделке могло звучать как Деменет — с ударением на второй слог и твёрдым «т». Такие «окающие» или «екающие» формы были распространены в северных и центральных говорах, где имя Дементий произносили как Деменетей, а сына записывали как Деменетьева. Со временем фамилия закрепилась в написании Деменетьев, избежав редукции до Дементьев.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: «чей?» — Деменетьев, то есть сын Деменета. По сословному составу фамилия могла принадлежать как крестьянам, так и духовенству — в среде священников часто использовали полные, «книжные» формы имён для фамилий. Географически фамилия встречается в основном в центральной России и в Поволжье, но крайне редко, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: если вы Деменетьев, ваша родословная, вероятно, не слишком разветвлена и прослеживается по одному-двум уездам.

Путаница с написанием — не редкость. В метрических книгах одну и ту же семью могли записать и как Дементьевы, и как Деменетьевы. Поэтому, ища предков, стоит проверять оба варианта, а также форму Деменетев (без второго «ь»).