Фамилия Дмитрюшкин — яркий пример того, как в русской ономастике работает «двойной суффикс», который сразу выдает уменьшительно-ласкательное происхождение. В основе лежит каноническое имя Дмитрий (от греческого Деметриос — «посвященный Деметре», богине земледелия). Однако путь к фамилии был не прямым, а через цепочку народных форм.

Сначала имя Дмитрий в бытовой речи превратилось в Дмитряй или Дмитрюк (с суффиксом -юк, типичным для западных и южнорусских говоров, а также Украины и Белоруссии). Затем к этой основе добавили ещё один уменьшительный суффикс — -шк-, который в русских фамилиях встречается реже, чем, скажем, -к- или -ов-. Получилось имя Дмитрюшка — так в семье могли звать младшего сына или просто любимого человека. А уже от этого прозвищного имени образовалась фамилия с помощью самого распространённого патронимического суффикса -ин: Дмитрюшкин, то есть «чей?» — сын Дмитрюшки.

Географически фамилия тяготеет к регионам, где активно бытовали формы на -юк и -шк. Это не центральная Россия, а скорее южные области (Курская, Воронежская, Ростовская) и, возможно, Поволжье, куда переселенцы приносили свои говоры. Встречается она нечасто, что неудивительно: тройная обработка имени (Дмитрий → Дмитрюк → Дмитрюшка → Дмитрюшкин) — процесс не массовый, а штучный.

С точки зрения социального статуса, Дмитрюшкины — почти наверняка крестьянский род. В дворянской среде такие «домашние» формы не приживались: там предпочитали фамилии на -ов от полного имени. А вот в среде крепостных и однодворцев, где ценилось прозвище, а не официальный титул, подобные цепочки были в порядке вещей. Фамилия не несёт указания на ремесло или место жительства — она чисто семейная, «именная», и говорит о том, что предка звали именно Дмитрюшкой, а не, скажем, Митей или Дмитром.