Фамилия Денисычева образована от имени Денис через цепочку уменьшительных форм. В русской ономастике это классическая отчество-фамилия, но с редким суффиксом, который сразу выдает её северное или южнорусское происхождение.

Основа фамилии — имя Денис, церковная форма Дионисий (греч. Dionysios — «посвященный Дионису», богу виноделия). В народе имя обросло десятками производных: Дениска, Денися, Денисыч, Дениш. Фамилия Денисычева — женская форма от Денисычев, а мужская, в свою очередь, пошла от прозвища или отчества Денисыч: так в быту называли сына Дениса («Денисов сын», но через суффикс -ыч, характерный для северных и среднерусских говоров). Суффикс -ев присоединился к основе на мягкий согласный: Денисыч → Денисычев.

Здесь важно отличие от более частых Денисов и Денисьев. Денисов — стандартная форма от Денис через суффикс -ов. Денисьев — от Денисий (церковная форма). А Денисычев — от уменьшительно-отчественной формы Денисыч. Такая модель (-ычев/-ичев) встречается реже и часто указывает на то, что предок жил в местности, где отчества на -ыч были бытовой нормой (Псков, Новгород, Вятка, Урал). Второй вариант — фамилия могла закрепиться за потомками человека, которого звали Денисыч не по отцу, а как устойчивое прозвище (например, по характеру или внешности, напоминавшей известного Денисыча).

Сословно Денисычевы могли быть как крестьянами, так и мещанами. Фамилия недворянская по форме (суффикс -ев в сочетании с -ыч не типичен для княжеских родов). В документах XVII–XVIII веков такие фамилии встречаются в переписных книгах северных уездов. Например, в Тверской губернии записаны крестьяне Денисычевы, перешедшие в фамилию от отчества.

Ударение в фамилии плавающее: в быту чаще Дени́сычева (с ударением на второй слог, как в имени Денис), но встречается и Денисы́чева, если носители переносят ударение на суффикс. Единой нормы нет.

Короткий итог: фамилия Денисычева — редкая отчество-фамилия от имени Денис через уменьшительно-отчественную форму Денисыч. Говорит о северном или уральском корне рода. Носители — потомки человека, которого в быту звали по отцу или прозвищу Денисыч.