Фамилия Деменская образована от прозвища Деменский, которое восходит к названию местностей Деменка, Деменки, Деменцы и т.п. Вероятно, такие названия указывают на то, что основателем или владельцем данной местности был человек по имени Деменя. Деменя – одна из форм имени Демид (Диомид), которое переводится с греческого как «божественная власть». В древности это имя носил Святой мученик Диомид, врач, который во время лечения поучал больных вере Христовой, за что был подвергнут наказанию и мученически скончался в III веке. В результате, потомок человека, обладающего прозвищем Деменский, со временем получил фамилию Деменская.