Фамилия Демешкин — наглядный пример того, как русская модель образования фамилий работает с редким, почти исчезнувшим именем. Основа здесь — крестильное имя Демешка, которое в свою очередь является разговорной формой канонического имени Дементий (от латинского «укротитель»). Суффикс -ин указывает на принадлежность: Демешкин буквально значит «сын Демешки». В русской ономастике этот суффикс закрепился за основами, оканчивающимися на -а или -я, так что Демешка дал именно Демешкина, а не Демешкова.

Интересно, что полное имя Дементий в народной речи дало целый веер уменьшительных форм: Демша, Демка, Демеха, Демеша и, наконец, Демешка. Последняя форма встречается в документах XVII–XVIII веков, но уже к XIX столетию почти вышла из обихода. Поэтому фамилия Демешкин — своего рода археологический слой: она сохранила ту форму имени, которая в живой речи уже не употребляется. По той же модели образованы фамилии Демешков и Демешко, но там другой суффикс (-ов, -ко), что указывает на разные региональные традиции: -ин типичен для северных и центральных областей России.

С географией у Демешкиных прослеживается любопытная закономерность. По данным переписей и метрических книг XIX века, фамилия плотнее всего представлена в бывших Симбирской и Пензенской губерниях, а также на Средней Волге. Это зона позднего заселения, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральных уездов. Социально Демешкины — почти поголовно государственные крестьяне и однодворцы, то есть люди, которые не знали крепостной зависимости. Однодворцы особенно ценили свои фамилии и редко их меняли, поэтому Демешкин мог передаваться в одном селе поколениями без искажений.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -ин от форм на -шка (Тимошка, Демешка) разбирается как одна из самых продуктивных в XVI–XVII веках. Однако именно Демешкин — случай редкий: если Тимошкиных или Ивашкиных много, то Демешкины встречаются в десятки раз реже. Это объясняется тем, что имя Дементий никогда не входило в десятку самых популярных, а его форма Демешка была локальной и не закрепилась повсеместно. Так что носитель фамилии Демешкин может быть уверен: его предки почти наверняка жили в одном из приволжских сёл и носили это имя ещё в допетровскую эпоху.