Фамилия Дмитрюхина — яркий пример «матрёшечной» модели русских фамилий, где одно имя обрастает несколькими суффиксами, прежде чем стать родовым прозвищем. В основе лежит крестильное имя Димитрий (в просторечии Дмитрий), что значит «посвящённый Деметре» — древнегреческой богине плодородия. Но путь от имени к фамилии здесь не прямой.

Ключевая особенность — суффикс -юхин, редкий для русских фамилий, но типичный для западных и северных говоров. Он образует притяжательную форму от прозвища или имени на -юха: Дмитрюха. Такая форма — не официальное, а обиходное, даже ласкательное или фамильярное именование человека по имени Дмитрий. Получается цепочка: Дмитрий → Дмитрюха («маленький Дмитрий» или «Дмитрий, свой в доску») → Дмитрюхин сын → Дмитрюхин. А окончание -а указывает на женскую линию: либо жена Дмитрюхина, либо дочь. В современном употреблении фамилия склоняется по падежам, но в быту её часто воспринимают как неизменяемую, хотя это неверно.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где была сильна традиция -их/-ых и -юхин окончаний: Вологодчина, Архангельская область, частично Поволжье. Там «окающий» говор и любовь к уменьшительно-пренебрежительным формам имён давали такие варианты, как Дмитрюха, Иванюха, Петрюха. В документах XVIII–XIX веков крестьяне и мещане с такой фамилией встречаются именно в северных губерниях — например, в Вятке или Костроме.

Есть и альтернативная, менее убедительная версия: что основа не от имени, а от прозвища Дмитрюха, которое мог получить человек, чем-то напоминавший святого Димитрия (например, ростом или характером), или же тот, кто постоянно упоминал это имя всуе. Но ономастика чаще склоняется к простому патрониму — «сын Дмитрюхи», без дополнительной семантики.

Фамилия Дмитрюхина — не дворянская и не купеческая, а крестьянская или мещанская. Её носители в массе своей не владели землёй и не входили в родословные книги, поэтому в дореволюционных справочниках она почти не встречается. Зато в советских архивах и телефонных книгах — довольно часто, особенно в Вологодской и Кировской областях. Сегодня это редкая, но не исчезающая фамилия, сохранившая в своей форме память о северорусском говоре и неофициальном обращении к человеку.