Фамилия Детынченко образована по модели, типичной для украинских и белорусских фамилий: к основе Детын- добавляется суффикс -енко, который в восточнославянском ономастиконе означает «сын» или «потомок». Буквально Детынченко — «сын Детыны». Сама основа восходит к прозвищу Детына, которое, скорее всего, связано со словом «детина» — в старом русском языке так называли рослого и сильного молодого мужчину. Первый носитель фамилии мог получить такое прозвище за заметную внешность: высокий рост, крепкое сложение, богатырскую стать.

Существует и вторая, менее вероятная версия: прозвище могли связать со словом «детя» (дитя, ребенок). В этом случае Детыной могли прозвать человека капризного нрава, невысокого роста или того, кто вёл себя по-детски. Однако для взрослого мужчины такое прозвище звучало бы скорее иронично или уничижительно, а фамилии обычно закреплялись за прозвищами, которые давали по реальным, заметным чертам. Поэтому версия с «детиной»-силачом выглядит правдоподобнее.

Фамилия Детынченко — редкая, её географическое ядро, судя по современным данным, находится в центральных и восточных областях Украины, а также в пограничных регионах России. Встречаемость низкая, что говорит о локальном происхождении: вероятно, род берёт начало из одного села или местечка. Суффикс -енко в этой фамилии не просто указывает на родство, но и сохраняет архаичную форму основы: Детын- (а не Детин-), что может отражать местные диалектные особенности произношения.

В официальных документах прозвище Детына, изначально присоединённое к наследственному имени, со временем полностью заменило его. Уже в XVII–XVIII веках на землях Речи Посполитой и Гетманщины фиксация фамилий с суффиксом -енко стала массовой, и Детынченко — один из таких примеров, где прозвище отца стало родовым именем для всех потомков.