Фамилия Дюшеева образована от мужского имени Дюшей (вариант Дюшой), которое, скорее всего, является разговорной формой канонического имени Евдоким. В русской народной традиции имя Евдоким сокращали до Доким, а затем, переосмыслив, могли добавлять уменьшительный суффикс -ш-: Дюша, Дюшей. Таким образом, Дюшеевы — это потомки человека по имени Дюшей, то есть Евдокима.

Встречается версия, что основа фамилии — тюркское слово «дюш» (сон, греза), но она менее правдоподобна. Русская ономастика знает множество фамилий на -ев, образованных от производных форм православных имен (Андреев от Андрей, Алексеев от Алексей), и модель «Дюшей + ев» вписывается в этот ряд. Тюркский корень не дал бы суффикса -ев, типичного для русских фамилий, а скорее породил бы вариант вроде Дюшов или Дюшаев.

Географически фамилия Дюшеева встречается преимущественно в Поволжье и на Урале — регионах, где в XVIII–XIX веках активно смешивались русское и тюркское население. Это объясняет и внешне необычное звучание: имя Дюшей могло возникнуть именно в диалектной среде, где «дю» звучало как вариант «де» (ср. диалектное «дювать» вместо «девать»). Носители фамилии — скорее всего, потомки государственных крестьян или однодворцев, а не дворянского сословия, потому что фамилии на -ев от уменьшительных форм имени были массовыми именно в крестьянской среде.

Словообразовательный разбор прост: основа Дюш- (усеченная от Евдоким через промежуточное Доким), суффикс -ей (уменьшительно-ласкательный, как в Никшей от Никита, Миней от Мина), и фамильный суффикс -ев. Фамилия Дюшеев (без удвоения «е») встречается реже и может быть вариантом написания, возникшим из-за неразличения «е» и «ё» в документах.