Фамилия Демецкая — женская форма фамилии Демецкий, и её разумнее всего разбирать через мужской вариант. Основа здесь — «Демец», а суффикс «-цк-» указывает на польское или западнорусское происхождение, часто связанное с географическим названием. Такие фамилии на «-ский/-цкий» в старину носили в основном шляхта или люди, получившие фамилию по месту жительства, но к XIX веку они распространились и среди крестьян, особенно на землях бывшей Речи Посполитой.

Корень «Дем-» восходит к сокращённой форме имени Демьян (от латинского Damianus, «посвящённый богине Дамии» или «укротитель»). В народной традиции Демьян часто превращался в Дёму, Демеху или Демца — последнее и дало прозвище Демец. То есть Демецкий — буквально «сын или потомок Демца», а Демец — это тот, кто носил уменьшительное имя от Демьяна.

Есть и другая, менее вероятная версия: от топонима. В Беларуси и на Украине встречаются сёла и хутора с названием Демцы, Демецкое. Если предок переселился оттуда, он мог получить фамилию по названию места — Демецкий, то есть «выходец из Демцев». Однако для фамилии Демецкая, распространённой в основном в западных регионах России, Украине и Беларуси, первая версия с личным именем выглядит надёжнее, потому что суффикс «-ец» в прозвищах типичен для восточнославянской антропонимии.

Интересная деталь: в отличие от частых фамилий Демьянов или Дёмин, где суффикс «-ов/-ин» просто указывает на принадлежность, форма на «-цкий» добавляет оттенок «шляхетности» или территориальной привязки. Носительница фамилии Демецкая с высокой вероятностью имеет предков из числа православных или униатов западных губерний Российской империи, где такие фамилии были обычны среди мещан и крестьян.