Мужское крестильное имя Дмитрий (Димитрий) имеет греческое происхождение и переводится на русский язык как «принадлежащий Деметре». Со временем, вероятно, род Дмитренко переехал в Россию, где и произошла русификация фамилии путем добавления суффикса -ов.