Фамилия Демидион — редкий случай, когда перед нами не столько русская фамилия, сколько её греческий или южнославянский «след». В основе лежит каноническое имя Демид (разговорная форма от Диомид, греч. Diomedes — «божественная забота» или «совет Зевса»). Но ключевая особенность — суффикс -ион. В русской ономастике это нехарактерное окончание: фамилии на -ов, -ин, -ский у нас массовые, а на -ион — штучные. Скорее всего, перед нами фамилия, сложившаяся в среде греческого духовенства или переселенцев из южнославянских земель (болгар, сербов), где -ион — один из способов оформления фамилий (сравните с греческими фамилиями на -опулос, -идис, но здесь ближе к церковнославянской традиции).

Исходное имя Демид в России давало фамилии Демидов, Демиденко, Демидкин. Вариант Демидион мог возникнуть в среде, где фамилию образовывали не по отцу, а по прозвищу или по принадлежности к монастырскому братству: Демидион — буквально «принадлежащий Демиду» или «происходящий от Демида», но с книжным, почти латинским оттенком. Поскольку фамилия крайне редкая, её носители, скорее всего, происходят из узкого круга: либо из семей потомственных священнослужителей (где греческие формы имен были в ходу), либо из эмигрантских волн начала XX века.

Географически фамилия встречается единично — в основном в южных регионах России и на Украине, где было сильное греческое влияние (Крым, Одесская область, Приазовье). В дореволюционных метрических книгах Демидионы почти не фиксируются, что подтверждает её позднее или малолюдное происхождение.

Другой, менее вероятный вариант — искусственное происхождение. В XIX веке при выборе фамилий для семинаристов иногда давали «облагороженные» формы от простых крестьянских имен: Демид → Демидион (по аналогии с греческими именами в святцах). Но если бы это было так, фамилия встречалась бы чаще, а не осталась единичной.

Таким образом, Демидион — не простая «отчество» фамилия, а скорее маркер культурного слоя: греческого духовенства или южнославянской диаспоры. Носитель такой фамилии может смело предполагать, что его предки имели отношение к церковной среде или переселенческим общинам, а само имя Демид в их роду передавалось как родовое, превратившись в устойчивое фамильное прозвание с редким книжным окончанием.