Фамилия Дюсекеева — одна из тех, где форма на -ева скрывает тюркскую мужскую основу. Если отбросить окончание, получится Дюсекеев, а в нём отчётливо видна модель, типичная для казахской и башкирской ономастики: корень Дюсек (или Дюсеке) плюс русский патронимический суффикс -ев, который добавили при оформлении фамилии в документах XIX–XX веков.

Основа Дюсеке, скорее всего, восходит к арабскому имени Джусип (Жүсіп) — казахской форме библейского и коранического Юсуфа (Иосифа). В тюркских языках звук «ж» часто переходит в «д» или «дь»: Жүсіп → Дүсіп → Дюсек. Уменьшительно-ласкательный суффикс -ек (как в именах Ермек, Айбек) даёт Дюсек — «маленький Дюсип», «Дюсипка». Фамилия Дюсекеева означает, что предка звали Дюсеке, то есть это отчество, застывшее в родовом имени.

Встречается фамилия почти исключительно у казахов, реже у башкир и татар. Географически она привязана к Западному Казахстану (Актюбинская, Западно-Казахстанская области) и прилегающим районам Оренбуржья. В этих местах в конце XIX века активно шёл процесс русификации имён: местные жители получали фамилии по имени отца с русскими суффиксами, и Дюсекеев — характерный пример такого оформления.

Интересная деталь: написание через «ё» (Дюсекеёва) — не ошибка, а следствие старых метрических книг, где русские чиновники на слух передавали мягкое казахское «дю» как «дё». В современных документах фамилия чаще фиксируется через «е», но в устной речи до сих пор слышится твёрдое «дю» на тюркский манер.

Родственных фамилий с тем же корнем много: Дюсенбаев, Дюсенов, Дюсеков. Все они идут от разных вариантов имени Дюсен (Жүсіп) и его производных. Дюсекеева выделяется именно уменьшительной формой — предок был не просто Дюсен, а Дюсеке, то есть младший в роду или носитель ласкового домашнего прозвища.