Фамилия Димитриенко относится к распространенному типу украинских фамилий и образована от крестильного имени Димитрий. Мужское крестильное имя Димитрий имеет греческое происхождение и переводится на русский язык как «принадлежащий Деметре». Вероятно, основатель рода Димитриенко был выходцем из высшего сословия. Поэтому Димитриенко буквально понималось как «сын Димитрия».