Фамилия Димитриевы (в мужском варианте — Димитриев) образована от полной формы церковного имени Димитрий. В быту чаще использовали краткую форму — Дмитрий, но фамилия сохранила архаичное, «книжное» звучание на -и-. Это отличает её от более массовой фамилии Дмитриев, которая возникла из разговорного варианта имени. Обе фамилии означают одно и то же: «сын (или потомок) Димитрия», но первая несёт отпечаток церковной или письменной традиции.

Имя Димитрий — греческое, означает «посвящённый Деметре» (богине земледелия и плодородия). На Русь оно пришло вместе с христианством, и его популярность во многом связана с почитанием святого Димитрия Солунского. Этот святой, родом из греческих Салоник, погиб за веру в начале IV века, а после крещения Руси стал одним из самых любимых небесных покровителей. В честь него строили храмы в Киеве и Владимире, а перед Куликовской битвой князь Дмитрий Донской перенёс икону святого из Владимира в Москву. В память о павших воинах установили Димитриевскую родительскую субботу — день, когда и сегодня поминают погибших за Отечество.

Фамилия Димитриев — одна из многих, образованных от мужских крестильных имён по простой модели: имя + суффикс -ев (после мягкого согласного или -ий). Суффикс указывал на принадлежность: «чей сын?» — Димитриев. Такие фамилии в XVI–XVII веках закреплялись сначала за знатью и духовенством, а затем — за крестьянами и посадскими людьми. При этом полная форма имени в основе (Димитрий, а не Дмитрий) могла указывать на происхождение из среды грамотных людей: священников, дьяков или книжников, которые последовательно использовали церковное написание имени. В крестьянской среде фамилия Димитриев встречается реже, чем Дмитриев — именно из-за непривычного для устной речи «и» в начале.

О точном месте и времени возникновения фамилии Димитриев говорить сложно: процесс формирования русских фамилий растянулся на несколько столетий. Однако ясно, что перед нами не случайное прозвище, а устойчивый родовой знак, связанный с одним из самых почитаемых на Руси имён.