Фамилия Дюсекина — женская форма фамилии Дюсекин. В основе, скорее всего, лежит тюркское мужское имя Дюсек (Дюсек). Оно образовано от корня «дюс» (тюрк. «ровный», «прямой», «правильный») с уменьшительно-ласкательным суффиксом «-ек». Таким образом, имя Дюсек можно перевести как «ровненький», «прямой» или «правильный» — то есть, вероятно, так называли спокойного, уравновешенного ребёнка или человека, отличавшегося честностью и прямотой.

Фамилия образована по русской патронимической модели: к основе Дюсек- добавился русский суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — Дюсекин). В русской традиции фамилии на -ин обычно происходят от имён или прозвищ, оканчивающихся на -а/-я или согласный, что как раз соответствует тюркскому имени Дюсек.

Фамилия Дюсекин (и Дюсекина) географически тяготеет к регионам с тюркским населением — в первую очередь к Татарстану, Башкортостану, а также к Оренбургской и Челябинской областям. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении: носители, вероятно, происходят из одного родового гнезда.

Возможна и вторая, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «дюсек» (в некоторых диалектах — «постель», «ложе»). Тогда прозвище Дюсек мог получить человек, занимавшийся изготовлением или продажей постельных принадлежностей. Однако ономасты чаще склоняются к антропонимическому (личное имя) происхождению, так как прозвища от названий предметов быта для тюркских фамилий менее характерны, чем от личных имён.

В написании фамилии возможны варианты (Дюсякин, Дюсикин), но форма Дюсекин — основная и этимологически прозрачная. Фамилия не имеет отношения к русским корням: это яркий пример того, как русский суффикс присоединился к тюркской основе, закрепив родовое имя в документах после крещения или переписи.