Фамилия Экемсеева — редкий случай, когда исходное слово не сразу поддаётся расшифровке. На слух она звучит как «экемсе» + суффикс -ев, но за этим стоит тюркское прозвище, скорее всего, из казахского или башкирского языка. Корень — «екем» или «әкем», что в переводе означает «мой отец» или «мой батюшка» (от «әке» — отец). Второй элемент «се» — это либо усилительная частица, либо часть сложного слова, например, «екемса» (буквально «мой отчим» или «тот, кто как отец»). Суффикс -ев указывает на русскую адаптацию: так фамилию записали в документах, когда носители тюркского прозвища переходили в православие или попадали в перепись.

По словообразовательной модели это типичная патронимическая фамилия: «чей?» — сын Экемсе. Но если исходное прозвище Экемсе означало «мой отец» или «батюшка», то называли так не родного отца, а уважаемого старшего, наставника или главу рода. В кочевых обществах Казахстана и Южного Урала такие прозвища давали людям, которые брали на себя роль отца для целой общины или воспитывали чужих детей.

Географически фамилия тяготеет к Оренбургской области, Башкортостану и северо-западу Казахстана. В дореволюционных списках она почти не встречается — скорее всего, её зафиксировали в советское время, когда тюркские фамилии приводили к единому русскому окончанию. Возможна и вторая, менее вероятная версия: корень «экем» мог быть искажением греческого «экклесиа» (церковь), но тогда фамилия звучала бы как Экклесиев или Эклесиев, а форма «Экемсеева» для церковной основы нехарактерна.

Родственных фамилий, построенных по той же модели, почти нет. Встречаются Экембаев (с компонентом «бай» — богатый) и Экемов, но Экемсеева стоит особняком из-за редкого аффикса «-се». Это говорит о том, что прозвище было нестандартным, возможно, местным диалектным словом, которое не вошло в литературный язык. Носителям фамилии стоит искать корни в родословных южноуральских казахов или башкирских тептярей — именно там сохранилась такая форма обращения к старшему.