Фамилия Демпелев образовалась от прозвища Демпель. Вероятно, оно восходит к немецкому слову tempel, которое в переводе имеет значение «храм, святилище». Под влиянием языковых процессов звук «т» стал звонким «д», и фамилия приобрела свое современное звучание. Скорее всего, прозвище указывало на место жительства основателя рода. Возможно, его дом стоял возле храма. Кроме этого, прозвище может относиться к так называемым «профессиональным» именованиям, указывающим на род деятельности предка. Демпелем могли называть человека, работавшего в святилище или храме. Например, только у евреев можно было встретить такие фамилии, как Вейценбаум, что в переводе с немецкого означало «пшеничное дерево», Зауэрштром – «кислый поток», Левенфиш – «рыба-лев», Цигенбаум – «козье дерево», Квечман – «высказываться неохотно».