Фамилия Демьянцева — женская форма, а её мужской вариант — Демьянцев. В основе фамилии лежит крестильное имя Демьян (церковнославянская форма Дамиан). Имя это греческого происхождения, от «дамазо» — «покорять, укрощать», то есть Дамиан — «укротитель». Сама фамилия образовалась по самой распространённой модели: к имени Демьян добавили патронимический суффикс -ев (вариант -ов после мягкого согласного), а затем окончание -а для женского рода. Получается буквально «дочь (или жена) Демьянца».

Обратите внимание на суффикс -ец. В русской ономастике он не так част, как -ов или -ин, но встречается устойчиво. Демьянец — это не полное имя Демьян, а его уменьшительно-ласкательная или, возможно, прозвищная форма. В старину так могли называть младшего сына в семье, подростка или человека невысокого роста — «маленький Демьян». Суффикс -ец мог придавать и оттенок принадлежности: «Демьянов человек», «из рода Демьяна». Поэтому Демьянцев — это не просто «потомок Демьяна», а потомок конкретного Демьянца.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. Встречается она не повсеместно, а локальными гнёздами: например, в Вологодской, Костромской, Ярославской губерниях. Там имя Демьян было в ходу у крестьян и мещан, а суффикс -ец в фамилиях — характерная черта северного и вятского говора. Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Демьянов — самая частая форма, а Демьянцев — более редкая, «штучная», что может указывать на происхождение из одного конкретного рода, а не из множества разрозненных семей.

Сословной принадлежности предков по фамилии точно не определить. Дворян среди Демьянцевых почти не было — это фамилия крестьянская и посадская. Носительница фамилии могла быть дочерью крестьянина, ремесленника или мелкого торговца, которого в документах записали не полным именем, а по прозвищу Демьянец.