Фамилия Демитрева — женская форма фамилии Демитрев, которая встречается гораздо реже, чем похожая на слух Дмитриев. Разница в написании не случайна: она указывает на иной путь образования. В основе лежит не каноническое имя Дмитрий (от греческого Деметриос, «посвящённый Деметре»), а его просторечная, диалектная форма Демитрей или Демитра. Такие варианты были распространены в южнорусских и украинских говорах, где безударное «и» после «м» закрепилось в произношении и перешло в письменную форму.

Словообразовательная модель проста: к основе имени Демитр(а) добавили притяжательный суффикс -ев, который в русских фамилиях отвечает на вопрос «чей?». Демитрев, таким образом, означало «сын Демитрея» или «человек из рода Демитрея». Фамилии на -ев, а не на -ов, характерны для основ, оканчивающихся на мягкий согласный или «й»: Демитрей даёт Демитрев, как Тимофей — Тимофеев.

По социальному происхождению Демитревы, скорее всего, принадлежали к крестьянскому или мещанскому сословию. В среде духовенства и дворянства предпочитали книжную форму Дмитриев, а народная Демитрев оставалась в среде, где имя записывали на слух, без оглядки на церковный календарь. В документах XIX века эта фамилия встречается в основном в южных губерниях Российской империи, особенно на территории современной Украины и в прилегающих областях России.

Стоит отличать Демитреву от фамилии Демитрова. Последняя образована от болгарской или сербской формы имени (Димитр) и имеет суффикс -ов, что указывает на иную языковую традицию. Русская Демитрева — явление сугубо восточнославянское, результат местного произношения, которое сохранили в документах. Если ваши предки носили эту фамилию, можно с высокой долей уверенности предположить, что они жили в зоне южнорусского или украинского диалекта, а имя в семье передавалось по отцу как Демитрей или Демитра.